KR20100017713A - Method of monitoring and inhibiting scale deposition in pulp mill evaporators and concentrators - Google Patents

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Abstract

A method of monitoring and inhibiting scale precipitation and deposition from spent liquor in pulp mill evaporators and concentrators is disclosed. The method includes connecting a black liquor deposition monitor to a pulp mill evaporator or concentrator and measuring the thermal conductivity on the outer surface of the monitor. A controller interprets the measured thermal conductivity and determines a level of scale deposition. If the level of scale deposition is above a predetermined level, the controller is operable to introduce a scale-inhibiting composition to the spent liquor. The scale-inhibiting composition may include organic polycarboxylic acids; organic fatty acids; low molecular weight and polymeric aromatic acids; organic acid esters, anhydrides, and amides; low molecular weight and polymeric aliphatic and aromatic sulfonic acids; and low molecular weight and polymeric amines; and any combinations.

Description

펄프 공장의 증발기 및 농축기에서 스케일의 침전을 모니터링 및 억제하는 방법{METHOD OF MONITORING AND INHIBITING SCALE DEPOSITION IN PULP MILL EVAPORATORS AND CONCENTRATORS}METHOD OF MONITORING AND INHIBITING SCALE DEPOSITION IN PULP MILL EVAPORATORS AND CONCENTRATORS}

본 발명은 일반적으로 스케일의 침전을 모니터링 및 억제하는 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 펄프 공장의 증발기 및 농축기에서 폐액(spent liquor)에서 나온 스케일의 침전을 모니터링 및 억제하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 펄핑 작업(pulping operation)에서 공정 효율을 개선하기 위해 펄프 공장의 증발기 및 농축기에서 스케일의 침전을 모니터링 및 억제하는 방법에 특히 관련된 것이다.The present invention generally relates to a method for monitoring and inhibiting precipitation of scale. More specifically, the present invention relates to a method for monitoring and inhibiting the precipitation of scale from a spent liquor in an evaporator and concentrator of a pulp mill. The present invention relates in particular to a method for monitoring and inhibiting precipitation of scale in evaporators and concentrators of pulp mills to improve process efficiency in pulping operations.

크래프트(kraft) 펄핑 공정은 펄프 및 종이 산업에서 주요한 펄핑 공정 중에 하나이다. 상기 크래프트 펄핑 공정에서 나온 폐액(흑색액 또는 "BL")은 화학 회수 사이클의 효율을 떨어뜨리는 침전물인 다양한 유기 물질뿐만 아니라 무기 염을 함유한다. 무기 펄핑 화학물질 및 에너지는 회수 보일러에서 BL을 태움으로써 회수된다. 회수로(recovery furnace)에서의 효율적인 연소를 위해, 상대적으로 낮은 고체의 농도를 갖는 펄프 다이제스터(pulp digester)에서 나온 BL은 일반적으로 다단 공정(즉, 다중-효과의 증발기)에서 증발되고 적어도 60%의 고체로 농축되어야 한다.Kraft pulping processes are one of the major pulping processes in the pulp and paper industry. Waste liquor (black liquor or “BL”) from the craft pulping process contains inorganic salts as well as various organic materials that are precipitates that degrade the efficiency of chemical recovery cycles. Inorganic pulping chemicals and energy are recovered by burning the BL in a recovery boiler. For efficient combustion in recovery furnaces, BL from pulp digesters with relatively low concentrations of solids is generally evaporated in a multistage process (i.e. multi-effect evaporator) and at least 60 It should be concentrated to% solids.

알칼리성 펄핑 공정은 상기 알칼리성 펄핑 공정에서는 소듐 설파이드(sodium sulfide)가 사용되지 않는다는 점에서 크래프트 공정과 상이하고, 이는 폐액에서 소듐 설페이트(sodium sulfate)를 덜 발생시킨다. 대조적으로, 많은 양의 소듐, 암모늄, 마그네슘 또는 칼슘 바이설파이트(bisulfite)가 설파이트(sulfite) 공정에서 사용되고, 폐액에서 높은 설페이트 농도를 생성한다. 중성 설파이트 반화학(neutral sulfite semichemical, "NSSC") 공정은 소듐 설파이트와 소듐 카보네이트(sodium carbonate)를 화합한다. 이러한 공정에 대해 무기 성분, 스케일-형성 성분 사이의 비율이 상이하더라도, 상기 성분들은 본질적으로 동일하다.The alkaline pulping process differs from the kraft process in that sodium sulfide is not used in the alkaline pulping process, which results in less sodium sulfate in the waste liquid. In contrast, large amounts of sodium, ammonium, magnesium or calcium bisulfite are used in the sulfite process and produce high sulfate concentrations in the waste liquor. The neutral sulfite semichemical ("NSSC") process combines sodium sulfite and sodium carbonate. Although the ratios between the inorganic and scale-forming components differ for this process, the components are essentially the same.

증발기 및 농축기의 폐액에서 스케일을 형성하는 무기 염은 펄프 및 종이 산업에서 나타나는 가장 지속적인 문제점 중에 하나로 게속되어 왔다. 농축된 폐액은, 용액으로부터 침전되고 가열된 표면 상에 침전되는 스케일을 형성하기에 충분히 높은 레벨로 칼슘, 나트륨, 카보네이트 및 설페이트 이온을 함유한다. 증발기에서 가장 중요한 유형의 스케일은 경질 스케일(hard scale)(예를 들어, 칼슘 카보네이트(CaCO3)) 및 연질 스케일(soft scale)(예를 들어, 바케아이트(2(Na2SO4):Na2CO3))이다. 2가지 유형의 스케일의 용해도는 온도가 증가함에 따라 감소하고, 이는 상기 스케일이 열 전달 표면에 부착하도록 하여 상기 증발기의 전체적인 효율을 매우 감소시킨다(문헌[Smith, J.B. & Hsieh, J.S., Preliminary investigation into factors affecting second critical solids black liquor scaling. TAPPI Pulping / Process, Prod. Qual. Conf., pp. 1 to 9, 2000] 및 문헌[Smith, J.B. & Hsieh, J.S., Evaluation of sodium salt scaling in a pilot falling film evaporator . TAPPI Pulping / Process, Prod. Qual. Conf., pp. 1013 to 1022, 2001]; 및 문헌[Smith, J.B. et al., Quantifying burkeite scaling in a pilot falling film evaporator, TAPPI Pulping Conf., pp. 898 to 916, 2001]을 참고함).Inorganic salts that form scale in the waste liquor of evaporators and concentrators have been one of the most persistent problems present in the pulp and paper industry. The concentrated waste liquor contains calcium, sodium, carbonate and sulfate ions at a level high enough to form a scale that precipitates out of solution and precipitates on the heated surface. The most important types of scales in evaporators are the hard scale (e.g. calcium carbonate (CaCO 3 )) and the soft scale (e.g. bakeite 2 (Na 2 SO 4 ): Na 2 CO 3 )). The solubility of the two types of scale decreases with increasing temperature, which causes the scale to adhere to the heat transfer surface, greatly reducing the overall efficiency of the evaporator (Smith, JB & Hsieh, JS, Preliminary investigation into factors affecting second critical solids black liquor scaling. TAPPI Pulping / Process , Prod. Qual. Conf., Pp. 1 to 9, 2000 and Smith, JB & Hsieh, JS, Evaluation of sodium salt scaling in a pilot falling film evaporator . TAPPI Pulping / Process , Prod. Qual. Conf., Pp. 1013 to 1022, 2001; And Smith, JB et al., Quantifying burkeite scaling in a pilot falling film evaporator , TAPPI Pulping Conf., pp. 898 to 916, 2001).

물에서 칼슘 카보네이트의 용해도는 매우 낮고, 반면에 바케아이트(burkeite)는 용해될 수 있다. 칼슘 카보네이트 침전물은 제지 공정의 많은 단계에서 광범위하게 형성된다. 칼슘 카보네이트를 억제하는 것은 증발기 적용의 외부의 다른 발달된 영역이다. 다른 한편으로, 총 고체의 농도가 약 50%에 도달한 경우에 침전되는 바케아이트는 증발기 및 농축기의 특정 문제를 나타낸다. 바케아이트가 생산성에 상당히 영향을 주고, 반면에 바케아이트를 효율적으로 억제하는 모니터링 방법과 화학 제품 둘 모두는 아직 존재하지 않는다.Solubility of calcium carbonate in water is very low, while burkeite can be dissolved. Calcium carbonate precipitates form extensively at many stages of the papermaking process. Inhibiting calcium carbonate is another developed area outside of evaporator applications. On the other hand, bakite precipitated when the concentration of total solids reaches about 50% represents a particular problem of evaporators and concentrators. While bakate has a significant impact on productivity, neither monitoring methods nor chemicals exist that effectively suppress bakate.

바케아이트만큼 수용성인 무기 염의 과포화된 용액으로부터 침전에 영향을 주기는 매우 어렵다(미국 특허 제5,716,496호, 제5,647,955호, 제6.090,240호를 참고함). 소듐 폴리아크릴레이트(sodium polyacrylate)가 바케아이트에 대해 결정-성장 개질제(crystal-growth modifier)로 작용한다고 공지되었다(유럽 특허 제0289312호를 참고함). 또한, 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 및 메틸 비닐 에테르(methyl vinyl ether)/말레산 무수물 공중합체(maleic anhydride copolymer)는 연질 스케일(예를 들어, 바케아이트)에 대한 억제제로 작용할 수 있다(미국 특허 제4,255,309호 및 제4,263,092호)를 참고함). 음이온성/양이온성 중합체 혼합물은 또한 증발기에 대한 스케일 억제제로 제안되었다(미국 특허 제5,254,286호 및 제5,407,583호를 참고함).It is very difficult to affect precipitation from supersaturated solutions of inorganic salts that are as water soluble as bakeite (see US Pat. Nos. 5,716,496, 5,647,955, 6.090,240). Sodium polyacrylate is known to act as a crystal-growth modifier for bakate (see European Patent No. 0289312). In addition, polyacrylic acid and methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymers can act as inhibitors to soft scales (e.g., bakeite) (US patents). 4,255,309 and 4,263,092). Anionic / cationic polymer mixtures have also been proposed as scale inhibitors for evaporators (see US Pat. Nos. 5,254,286 and 5,407,583).

일반적으로, 무기 스케일을 모니터링하는 것은 석영 결정 미량저울(quartz crystal microbalance, "QCM") 계열의 기술을 이용하여 가장 효율적으로 달성된다. 그러나, QCM-계열 기기의 적용가능성은 공정 조건 하에서 센서의 결정 안정성에 의해 결정된다. 그러한 기기는 높은 온도 및/또는 높은 알칼리성 조건 하에서 사용될 수 없다. 이러한 한계는 상기 기술이 다이제스터 및 증발기에서는 유용하지 못하도록 한다. Lasentec-FBRM®을 이용한 단순한 중량측정 기술 및 비-정량적인 특징에 더하여, 가열된 표면상에 침전물의 축적에 근거한 실험실 기술은 55%를 초과하는 고체 함량을 갖는 폐액에 대해 제안되었다. 정상적인 작업 조건 하에서 폐액 증발기 또는 농축기에 사용되기 위해 제안된 방법이 없다.In general, monitoring inorganic scales is most efficiently accomplished using techniques in the quartz crystal microbalance ("QCM") family. However, the applicability of QCM-based instruments is determined by the crystal stability of the sensor under process conditions. Such equipment cannot be used under high temperature and / or high alkaline conditions. This limitation prevents the technique from being useful in digesters and evaporators. In addition to simple gravimetric techniques and non-quantitative features using Lasentec-FBRM®, laboratory techniques based on the accumulation of sediment on the heated surface have been proposed for waste liquids with solid contents in excess of 55%. There is no proposed method for use in waste liquor evaporators or concentrators under normal operating conditions.

따라서, 펄프 및 종이 산업에서 바케아이트 및 다른 스케일 침전을 모니터링하고 억제하는 더 효율적인 방법 및 대체물을 개발할 필요가 있다. 그러한 억제는 펄프 공장의 증발기 및 농축기에서 특히 더 중요하다.Thus, there is a need in the pulp and paper industry to develop more efficient methods and alternatives for monitoring and inhibiting bakelite and other scale precipitation. Such suppression is particularly important in evaporators and concentrators in pulp mills.

본 명세서는 펄프 공장의 제지 공정의 증발기 또는 농축기에서 폐액에서 나온 스케일의 침전을 억제 및/또는 모니터링하는 방법을 제공한다. 스케일의 유형은, 일반적으로 바케아이트(연질 스케일), 소듐 설페이트 및 소듐 카보네이트(둘 모두 일반적으로 연질 스케일 성분임) 등을 포함할 뿐만 아니라, 일부 경우에는 포집된 유기 물질(entrapped organic material)을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 스케일은 또한 경질 스케일(예를 들어, 칼슘 카보네이트)을 포함한다. 개시된 방법은 임의의 유형의 펄프 공장의 증발기 또는 농축기(예를 들어, 크래프트, 알칼리성(즉, 소다(soda)), 설파이트 및 NSSC 공장 작업)에서 동등하게 적용된다.The present disclosure provides a method for inhibiting and / or monitoring the precipitation of scale from waste liquor in an evaporator or concentrator of a papermaking process of a pulp mill. Types of scales generally include bakeite (soft scale), sodium sulphate and sodium carbonate (both are generally soft scale components), and in some cases, entrapped organic materials. Include. In one embodiment, the scale also includes a hard scale (eg calcium carbonate). The disclosed method is equally applicable in evaporators or concentrators of any type of pulp mill (eg, kraft, alkaline (ie soda), sulfite and NSSC plant operations).

본 방법은 온도-조절 센서 또는 탐침의 표면 상에서 열 전도도 변화를 측정하는 단계를 포함한다. 상기 열 전도도는 상기 탐침 상에 스케일 침전이 형성되는 수준에 따라 결정된다. 일 실시예에서, 상기 열 전도도는 상기 탐침의 외부 표면 상에서만 측정된다. 스케일 침전의 반대 방향의 온도-용해도 의존성 특징은 그러한 침전을 모니터링하는 기술의 적용을 가능하게 한다. 상기 열 전도도는 축적된 침전물의 질량에 반비례한다.The method includes measuring a change in thermal conductivity on the surface of a temperature-controlled sensor or probe. The thermal conductivity is determined by the level at which scale precipitation forms on the probe. In one embodiment, the thermal conductivity is measured only on the outer surface of the probe. The temperature-solubility dependency characteristic in the opposite direction of scale precipitation enables the application of techniques for monitoring such precipitation. The thermal conductivity is inversely proportional to the mass of accumulated precipitate.

일 실시예에서, 본 방법은 온도-조절된 외부 표면을 갖는 탐침을 펄프 공장의 증발기/농축기 라인으로 삽입하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 본 방법은 또한 상기 온도-조절된 외부 표면의 열 전도도를 측정하는 단계를 포함한다. 상기 열 전도도는 상기 온도-조절된 외부 표면상에 침전된 스케일의 양에 따라 결정된다. 시스템에서 스케일 침전의 레벨은 측정된 열 전도도를 기준으로 하여 결정된다. 일 실시예에서, 상기 측정된 열 전도도는 제어기로 전달된다. 일 실시예에 따라, 측정된 스케일 침전의 레벨이 기결정된 레벨을 초과한다면, 유효량의 스케일-억제 성분이 폐액에 첨가된다.In one embodiment, the method includes inserting a probe having a temperature-controlled outer surface into an evaporator / concentrator line of a pulp mill. In one embodiment, the method also includes measuring the thermal conductivity of the temperature-controlled outer surface. The thermal conductivity is determined by the amount of scale deposited on the temperature-controlled outer surface. The level of scale precipitation in the system is determined based on the measured thermal conductivity. In one embodiment, the measured thermal conductivity is transferred to a controller. According to one embodiment, if the level of the measured scale precipitation exceeds a predetermined level, an effective amount of scale-inhibiting component is added to the waste liquor.

다른 실시예에서, 본 발명은 폐액에 하나 이상의 스케일-억제 또는 침전-억제 화학물질을 첨가하는 단계를 포함한다. 예시적인 화학물질은 식물성 지방산; 유기 지방산; 방향족 산(aromatic acid)(예를 들어, 저분자량이고 중합체화된 방향족 산); 유기 폴리카복실산(polycarboxylic acid); 유기 산 에스테르(organic acid ester), 무수물(anhydride) 및 아미드(amide); 저분자량이고 중합체화된 지방족 설폰산(sulfonic acid) 및 방향족 설폰산); 저분자량잉고 중합체화된 아민; 폴리(아크릴산/말레산)(poly(acrylic/maleic) acid); 등 및 임의의 조합을 포함한다. 식물성 지방산과 폴리(아크릴산/말레산)을 혼합하여 사용한 경우에 예상치 못한 현저한 상승효과가 관찰되었다. 다른 바람직한 화학물질은 특정의 "녹색 화학물질"(예를 들어, 고체 지방산과 그의 에스테르의 액체 혼합물 또는 개별의 지방산(일반적으로 바이오디젤 생성물의 부산물을 포함하는 바이오생성물로부터 유래됨))을 포함한다.In another embodiment, the present invention includes adding one or more scale-inhibiting or precipitation-inhibiting chemicals to the waste liquor. Exemplary chemicals include vegetable fatty acids; Organic fatty acids; Aromatic acids (eg, low molecular weight and polymerized aromatic acids); Organic polycarboxylic acids; Organic acid esters, anhydrides and amides; Low molecular weight, polymerized aliphatic sulfonic acid and aromatic sulfonic acid); Low molecular weight ingo polymerized amines; Poly (acrylic / maleic) acid; And any combination thereof. Unexpected synergistic effects were observed when using a mixture of vegetable fatty acids and poly (acrylic acid / maleic acid). Other preferred chemicals include certain “green chemicals” (eg, liquid mixtures of solid fatty acids and their esters or individual fatty acids (generally derived from bioproducts that include by-products of biodiesel products)). .

일 양태에서, 본 발명은 스케일의 침전을 모니터링하기 위해 폐액 모니터 장치를 사용하는 단계를 포함한다. 상기 장치는 온도 조절 메카니즘 또는 수단을 갖는 탐침 및 상기 탐침의 외부 표면상의 열 전도도를 측정하기 위한 메카니즘 또는 수단을 포함한다. 상기 외부 표면상에서 측정된 열 전도도는 외부 표면상의 침전물 형성과 관련된다. 일 실시예에서, 상기 탐침은 측정된 열 전도도를 제어기로 전달하도록 작동될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 장치는 온도에 민감하고, 상기 장치의 외부 표면상의 열 전도도는 형성되는 침전물의 레벨이 증가함에 따라 증가한다. 상기 장치는 또한 스케일 억제제의 효능을 시험하기 위해 실험실에서 사용될 수 있다고 예상된다.In one aspect, the present invention includes using a waste liquid monitor device to monitor precipitation of the scale. The apparatus includes a probe having a temperature control mechanism or means and a mechanism or means for measuring thermal conductivity on an outer surface of the probe. The thermal conductivity measured on the outer surface is related to the formation of precipitates on the outer surface. In one embodiment, the probe can be operated to deliver the measured thermal conductivity to the controller. In one embodiment, the device is temperature sensitive and the thermal conductivity on the exterior surface of the device increases as the level of deposits formed increases. The device is also expected to be used in the laboratory to test the efficacy of the scale inhibitor.

희석된 BL에서 낮은 고체의 함량(예를 들어, 55% 미만)은 본 발명의 방법에서 설명된 장치의 사용을 제한하지 않는다. 스케일 문제는 50% 미만의 고체 함량을 갖는 폐액에서 발생하고, 그러한 제한을 갖지 않고, 펄프 공장의 증발기 및 농축기에서 일반적으로 나타나는 넓은 범위의 고체 함량을 갖는 BL에 효과적인 것이 본 발명의 중요한 특징이다.The low solids content (eg less than 55%) in the diluted BL does not limit the use of the device described in the process of the invention. The scale problem arises in waste liquors having a solids content of less than 50%, and without such limitations, it is an important feature of the present invention to be effective for BLs having a wide range of solids content typically found in evaporators and concentrators in pulp mills.

본 발명의 장점은 펄프 공장의 증발기 및 농축기에서 폐액으로부터 나온 다양한 유형의 스케일의 침전을 모니터링하는 방법을 제공하는 것이다.It is an advantage of the present invention to provide a method for monitoring precipitation of various types of scale from waste liquor in evaporators and concentrators in pulp mills.

본 발명의 추가적인 장점은 펄프 공장의 증발기 및 농축기에서 폐액으로부터 나온 연질 스케일의 침전을 억제하는 방법을 제공하는 것이다.It is a further advantage of the present invention to provide a method for inhibiting soft scale precipitation from waste liquor in evaporators and concentrators in pulp mills.

본 발명의 다른 장점은 펄프 공장의 증발기 및 농축기에서 폐액으로부터 나온 경질 스케일의 침전을 억제하는 방법을 제공하는 것이다.Another advantage of the present invention is to provide a method for inhibiting precipitation of hard scale from waste liquor in evaporators and concentrators in pulp mills.

본 발명의 또 다른 장점은 스케일 퇴적 및 침전에 의해 야기되는 보일아웃(boilout)과 관련된 펄프 공장의 증발기에서 생산성 효율이 손실되는 것을 방지하는 것이다.Another advantage of the present invention is to prevent the loss of productivity efficiency in the evaporator of the pulp mill associated with the boilout caused by scale deposition and settling.

본 발명의 다른 장점은 펄프 공장의 증발기 및 농축기에서 폐액으로부터 나온 스케일 침전에 대한 공정 변화의 영향을 연속적으로 모니터링하는 방법을 제공하는 것이다.Another advantage of the present invention is to provide a method for continuously monitoring the effect of process changes on scale precipitation from waste liquors in evaporators and concentrators in pulp mills.

본 발명의 또 다른 장점은 펄프 공장의 증발기 및 농축기에서 스케일 억제 프로그램 성능을 연속적으로 모니터링하는 방법을 제공하는 것이다.Another advantage of the present invention is to provide a method for continuously monitoring scale suppression program performance in evaporators and concentrators in pulp mills.

본 발명의 또 다른 장점은 불활성 형광 추적자를 사용하여 폐액에 있는 스케일-억제 조성물의 농도를 모니터링하는 방법을 제공하는 것이다.Another advantage of the present invention is to provide a method of monitoring the concentration of scale-inhibiting composition in the waste liquid using an inert fluorescence tracer.

추가적인 특징 및 장점은 본원에서 설명되고, 하기의 상세한 설명 및 예로부터 명백해질 것이다.Additional features and advantages are described herein and will be apparent from the detailed description and examples that follow.

일 양태에서, 본 방법은 펄프 공장의 증발기 및 농축기에서 연질 스케일을 모니터링하는 장치를 포함한다. 임의의 적당한 장치가 고려되더라도, 바람직한 장치는 폐액 또는 BL 침전물 모니터("BLDM")이다. 상기 BLDM은 가열기 및 가열 제어기(예를 들어, 전기, 전자, 고체 상태 또는 임의의 다른 가열기 및/또는 가열 제어기)에 장착된 금속(예를 들어, 스테인리스 강철, 합금 또는 임의의 다른 적당한 물질) 탐침 또는 센서를 포함한다. 상기 장치의 외부 표면상의 열 전도도는 스케일 침전에 따라 상대적으로 변한다. 실제 금속 표면의 온도는 모니터링될 수 있고 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 BLDM은 외부의 금속 덮개(sheath) 및 상기 외부의 금속 덮개 아래에 임베드된(embedded) 스킨 열전대(skin thermocouple)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 탐침의 온도는 제어판(control panel)에 있는 구성요소를 사용하여 제어되고 조절된다. 바람직한 실시예에서, BLDM은 제어기의 일부분이거나 제어기와 연결된다.In one aspect, the method includes an apparatus for monitoring soft scale in an evaporator and concentrator of a pulp mill. Although any suitable device is contemplated, the preferred device is a waste fluid or BL sediment monitor ("BLDM"). The BLDM probe is a metal (eg, stainless steel, alloy or any other suitable material) mounted on a heater and a heating controller (eg, electrical, electronic, solid state or any other heater and / or heating controller). Or a sensor. The thermal conductivity on the outer surface of the device changes relatively with scale precipitation. The temperature of the actual metal surface can be monitored and controlled. In one embodiment, the BLDM includes an outer metal sheath and a skin thermocouple embedded under the outer metal sheath. In one embodiment, the temperature of the probe is controlled and adjusted using components in a control panel. In a preferred embodiment, the BLDM is part of or connected to the controller.

"제어기 시스템", "제어기" 및 유사한 용어는 수동 작동자 또는 구성요소(예를 들어, 프로세서, 메모리 장치, 음극선관(cathode ray tube), 액정표시장치, 플라즈마 표시장치, 터치 스크린 또는 다른 모니터), 및/또는 다른 구성요소를 갖는 전자 장치를 말한다. 특정 예에서, 상기 제어기는 하나 이상의 특정-용도로 집적된 회로, 프로그램 또는 알고리즘, 하나 이상의 유선 장치 및/또는 하나 이상의 기 계적 장치를 집적하여 작동될 수 있다. 일부 또는 모든 제어기 시스템은, 로컬 영역의 네트워크, 광대역 영역의 네트워크, 무선 네트워크, 인터넷 연결, 마이크로웨이브 링크(microwave link), 적외선 링크 등과의 통신을 위해 중심 위치(예를 들어, 네트워크 서버)에서 기능을 할 수 있다. 또한, 다른 구성요소(예를 들어, 신호 컨디셔너(signal conditioner) 또는 시스템 모니터)는 신호-처리 알고리즘을 촉진하는 데에 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제어기는 제지 공정을 위한 제어판으로 집적된다."Controller system", "controller" and similar terms refer to passive operators or components (e.g., processors, memory devices, cathode ray tubes, liquid crystal displays, plasma displays, touch screens or other monitors). Refers to an electronic device having, and / or other components. In certain instances, the controller may be operated by integrating one or more specific-purpose integrated circuits, programs or algorithms, one or more wired devices and / or one or more mechanical devices. Some or all controller systems function at a central location (eg, network server) for communication with local area networks, broadband area networks, wireless networks, Internet connections, microwave links, infrared links, and the like. can do. In addition, other components (eg, signal conditioners or system monitors) may be included to facilitate signal-processing algorithms. In one embodiment, the controller is integrated into a control panel for the papermaking process.

일 실시예에서, 제어 방식은 자동화되었다. 다른 실시예에서, 상기 제어 방식은 수동 또는 반-수동이고, 작동자는 측정된 열 전도도 신호를 판독하고 상기 폐액 라인에 공급될 임의의 화학물질(예를 들어, 스케일-억제 조성물의 투여량 등)을 결정한다. 일 실시예에서, 측정된 열 전도도 신호는 시스템에 삽입되는 스케일-억제 조성물의 양을 조절하는 제어기 시스템에 의해 판독되어, 측정된 비율의 열 전도도 변화를 기결정된 범위 내이거나 기결정된 값 미만으로 유지한다. 일 실시예에서, 상기 제어기는 신호를 판독하고 폐액 라인에 삽입되는 스케일-억제 조성물의 양을 조절하여 측정된 열 전도도의 변화 비율을 유지한다.In one embodiment, the control scheme is automated. In another embodiment, the control scheme is manual or semi-manual, and the operator reads the measured thermal conductivity signal and any chemicals (eg, dosage of scale-inhibiting composition, etc.) to be supplied to the waste line. Determine. In one embodiment, the measured thermal conductivity signal is read by a controller system that regulates the amount of scale-suppressive composition inserted into the system to maintain the measured rate of thermal conductivity change within a predetermined range or below a predetermined value. do. In one embodiment, the controller reads the signal and adjusts the amount of scale-suppressive composition that is inserted into the waste line to maintain the rate of change of the measured thermal conductivity.

BLDM 상의 침전은 폐액 용액과 가열된 탐침 사이의 온도 구배에 의해 일반적으로 발생한다. 스킨 온도(skin temperature)는 탐침에 대한 입력 와트량(input wattage)을 조절하는 제어기를 사용하여 조절되고, 이는 스케일이 형성되지 않는 환경에서 고정된 조건 하에서 일정한 스킨 온도 프로파일(profile)을 나타낸다. 열 전달 표면 상에 침전물의 형성이 모니터되기 때문에 스킨 온도는 증가한다. 스 케일 층은 금속 표면과 벌크 수(bulk water) 사이에 절연 배리어(insulting barrier)를 생성하여 충분한 냉각을 방지하고, 이에 의해 금속 표면 온도를 상승시킨다. 탐침의 스킨 열 전도대는 일반적으로 데이터 이력 기록장치와 연결된 온도 제어기/모니터에 연결된다. 일 실시예에서, 상기 탐침은 온도 제어기/모니터에 연결된 코어(core) 열 전도대를 포함한다.Precipitation on BLDM is generally caused by a temperature gradient between the waste solution and the heated probe. Skin temperature is controlled using a controller that adjusts the input wattage for the probe, which exhibits a constant skin temperature profile under fixed conditions in an environment where no scale is formed. The skin temperature increases because the formation of deposits on the heat transfer surface is monitored. The scale layer creates an insulating barrier between the metal surface and the bulk water to prevent sufficient cooling, thereby raising the metal surface temperature. The skin heat conduction band of the probe is usually connected to a temperature controller / monitor connected to a data history recorder. In one embodiment, the probe includes a core heat conduction band connected to a temperature controller / monitor.

일 실시예에서, 열 전도도는 간헐적으로 측정되어 제어기로 전달된다. 일 실시예에서, 열 전도도는 연속적으로 측정되어 제어기로 전달된다. 또 다른 실시예에서, 열 전도도는 기결정된 시간 간격(timescale)에 따라 측정되어 전달된다. 또 다른 실시예에서, 열 전도도는 하나의 시간 간격에 따라 측정되고, 또 다른 시간 간격에 따라 전달된다. 다른 실시예에서, 열 전도도는 임의의 적당한 양식에서 측정되고 전달될 수 있다.In one embodiment, the thermal conductivity is measured intermittently and transferred to the controller. In one embodiment, the thermal conductivity is measured continuously and delivered to the controller. In another embodiment, thermal conductivity is measured and delivered according to a predetermined timescale. In another embodiment, thermal conductivity is measured at one time interval and delivered at another time interval. In other embodiments, the thermal conductivity can be measured and delivered in any suitable form.

일 실시예에서, 본 발명은 펄프 공장의 증발기 또는 농축기에서 폐액으로부터 나온 스케일의 퇴적 및 침전을 억제하는 방법을 포함한다. "폐액(spent liquor)"은 크래프트, 알칼리성, 설파이트 또는 중성 설파이트 반화학("NSSC") 공장의 작업 후에 나온 흑색액(BL)을 의미한다. 스케일은 바케아이트, 소듐 설페이트, 소듐 카보네이트 및 포집된 유기 물질을 포함할 수 있다. 다른 스케일은 칼슘 카보네이트 및/또는 유기 물질을 포함할 수 있다. 본 방법은 다양한 다른 시스템에 있는 임의의 유형의 스케일을 억제하도록 실행될 수 있다고 예상된다.In one embodiment, the present invention includes a method for inhibiting deposition and precipitation of scale from waste liquor in an evaporator or concentrator of a pulp mill. "Spent liquor" means black liquor (BL) from the operation of a kraft, alkaline, sulfite or neutral sulfite semi-chemical ("NSSC") plant. The scale may include bakate, sodium sulfate, sodium carbonate and entrapped organic material. Other scales may include calcium carbonate and / or organic material. It is anticipated that the method may be practiced to suppress any type of scale in various other systems.

스케일의 양이 스케일-억제 조성물을 추가할 정도인 경우로 측정되는 상황 하에서, 본 방법은 유효량의 스케일-억제 조성물을 폐액에 삽입하는 단계를 포함한 다. 상기 조성물은 하나 이상의 화합물(예를 들어, 유기 모노- 및 폴리카복실산(예를 들어, 지방산, 저분자량 및 고분자량의 방향족 산); 중합체화된 방향족 산; 유기 산 에스테르, 무수물 및 아미드; 저분자량 및 고분자량의 중합체화된 지방족 설폰산 및 방향족 설폰산; 저분자량 및 고분자량의 중합체화된 아민; 등)을 포함할 수 있다.Under circumstances where the amount of scale is measured to the extent that the scale-inhibiting composition is added, the method includes inserting an effective amount of the scale-inhibiting composition into the waste liquid. The composition may comprise one or more compounds (eg, organic mono- and polycarboxylic acids (eg, fatty acids, low molecular weight and high molecular weight aromatic acids); polymerized aromatic acids; organic acid esters, anhydrides and amides; low molecular weight And high molecular weight polymerized aliphatic sulfonic acids and aromatic sulfonic acids; low molecular weight and high molecular weight polymerized amines, and the like.

상기 산은 "그대로(as is)" 또는 전구체의 형태로 사용될 수 있고, 공정의 환경에 노출되는 경우에 산성 기능을 형성한다. 예시적인 전구체는 에스테르, 염, 무수물 또는 아미드를 포함한다. 이러한 화합물을 혼합하여 사용할 수 있고 일부 혼합의 경우에는 상승 효과를 가질 수도 있다. 예를 들어, 혼합의 예는, 하기의 예에서 예시되는 바와 같이 지방산 및/또는 지방산 에스테르로 혼합된 말레산/아크릴산 공중합체를 포함할 수 있다.The acid can be used “as is” or in the form of precursors and forms acidic functions when exposed to the environment of the process. Exemplary precursors include esters, salts, anhydrides or amides. These compounds may be used in combination and in some mixing cases may have a synergistic effect. For example, examples of mixing may include maleic / acrylic acid copolymers mixed with fatty acids and / or fatty acid esters as illustrated in the examples below.

일 실시예에서, 지방산 및/또는 지방산 에스테르는 바이오디젤 제조 공정으로부터 유래된다. 천연의 글리세린-처리 단계를 포함하는, 바이오디젤을 제조하는 동안의 몇몇 단계에서, 비싸지 않은 부산물이 생성될 수 있다. 그러한 부산물은 또한 트리글리세리드(triglyceride)를 수반한 트랜스에스테르화 반응(transesterification reaction)에서 생성될 수 있다. 이러한 부산물은 일반적은 지방산 및 지방산 에스테르의 혼합물이다. 예를 들어, 표준 장치를 사용하여 폐액에 공급되기에 적당한 점도를 갖는, 지방산 대 지방산 에스테르의 비율이 1:1일 수 있다. 일 실시예에 따라, 지방산 부산물은 바이오디젤을 제조하는 공정 동안에 천연의 지방산 알킬 에스테르 단계에서 지방산 염 용액에 산을 첨가함으로써 유래될 수 있다. 다르게는, 천연의 글리세린 단계에서 지방산 염 용액에 산을 첨가함으로써 유래될 수 있다. 예를 들어, 상기 지방산 부산물은, 에스테르화 간계의 하부 유출물에 산을 첨가하거나, 그리고/또는 에스테르 생성물의 세척수(예를 들어, 비눗물)에 산을 첨가함으로써 유래될 수 있다.In one embodiment, the fatty acids and / or fatty acid esters are derived from a biodiesel manufacturing process. In some steps during the manufacture of biodiesel, including natural glycerin-treatment steps, inexpensive by-products can be produced. Such byproducts can also be produced in transesterification reactions involving triglycerides. Such by-products are generally mixtures of fatty acids and fatty acid esters. For example, the ratio of fatty acids to fatty acid esters may be 1: 1, with a viscosity suitable to be fed to the waste liquor using standard equipment. According to one embodiment, fatty acid by-products can be derived by adding an acid to the fatty acid salt solution in a natural fatty acid alkyl ester step during the process of making biodiesel. Alternatively, it can be derived by adding acid to the fatty acid salt solution in the natural glycerin stage. For example, the fatty acid by-product can be derived by adding acid to the bottom effluent of the esterification stage and / or adding acid to the wash water (eg, soapy water) of the ester product.

지방산 부산물은 또한 하나 이상의 지방산 염의 성분을 함유하는 임의의 바이오디젤 제조 공정 스트림(stream)에 산을 첨가함으로써 유래될 수도 있다. 예를 들어, 천연의 지방산 알킬 에스테르 단계에서 지방산 염 용액에 산을 첨가하고; 천연의 글리세린 단계에서 지방산 염 용액에 산을 첨가하고; 그리고 하나 이상의 지방산 염의 성분을 함유하는 하나 이상의 바이오디젤 제조 공정의 스트림에 산을 첨가함으로써 유래될 수 있다.Fatty acid by-products may also be derived by adding acid to any biodiesel manufacturing process stream containing components of one or more fatty acid salts. For example, an acid is added to a fatty acid salt solution in a natural fatty acid alkyl ester step; Adding acid to the fatty acid salt solution in the natural glycerin stage; And acid addition to the stream of one or more biodiesel manufacturing processes containing components of one or more fatty acid salts.

일 실시예에서, 지방산 부산물은 하나 이상의 메틸 에스테르 중 약 1 내지 50 중량%를 포함하고, 하나 이상의 지방산 중 약 50 내지 약 99 중량%를 포함한다. 다른 실시예에 따라, 지방산 부산물은 하나 이상의 메틸 에스테르, 유기 염, 무기 염, 메탄올, 글리세린 및 물을 포함한다. 남아있는 성분은, 예를 들어 불검화물(unsaponifiable matter)을 포함할 수 있다.In one embodiment, the fatty acid byproduct comprises about 1 to 50 weight percent of one or more methyl esters and about 50 to about 99 weight percent of one or more fatty acids. According to another embodiment, the fatty acid by-products include one or more methyl esters, organic salts, inorganic salts, methanol, glycerin and water. The remaining ingredients may include, for example, unsaponifiable matter.

상기에서 설명된 유래 방법은 예시적이고 이에 제한되는 의도가 아님이 이해되어야 한다. 예를 들어, "지방산 부산물 및 이를 사용하는 방법(Fatty Acid Byproducts and Methods of Using Same)"이라는 표제의 미국 특허 출원 제11/355,468호(본원에서 참고로 인용함)은 바이오디젤 제조 공정의 부산물에 대해 더 상세한 설명을 제공한다.It should be understood that the derived methods described above are exemplary and not intended to be limiting. For example, US patent application Ser. No. 11 / 355,468, entitled "Fatty Acid Byproducts and Methods of Using Same," is incorporated by-product of the biodiesel manufacturing process. It provides a more detailed description.

바이오디젤 부산물로부터 유래되는 예시적인 유리 지방산(free fatty acid)은 팔미트산(palmitic acid), 팔미토레인산(palmitoleic acid), 스테아르산(stearic acid), 올레산(oleic acid), 리놀레산(linoleic acid), 리놀렌산(linolenic acid), 아라키드산(arachidic acid), 아이코센산(eicosenoic acid), 베핸산(behenic acid), 리그노세르산(lignoceric acid), 테트라코센산(tetracosenic acid) 등 및 그의 조합을 포함한다. 상기 지방산 부산물은 일반적으로 하나 이상의 C6 내지 C24의 포화 지방산 및 불포화 지방산, C6 내지 C24의 포화 지방산 염 및 불포화 지방산 염, 메틸 에스테르, 에틸 에스테르 등 및 그의 조합을 포함한다. 상기 지방산 부산물은 하나 이상의 성분(예를 들어, C1 내지 C6의 모노-, 디- 및 트리-하이드릭(hydric) 알콜 및 그의 조합)을 더 포함할 수도 있다.Exemplary free fatty acids derived from biodiesel by-products include palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid. , Linolenic acid, arachidic acid, eicosenoic acid, behenic acid, lignoceric acid, tetracocenic acid, tetracosenic acid and the like and combinations thereof It includes. The fatty acid by-products generally comprise one or more saturated and unsaturated fatty acids of C6 to C24, saturated fatty acid salts and unsaturated fatty acid salts of C6 to C24, methyl esters, ethyl esters and the like and combinations thereof. The fatty acid byproduct may further comprise one or more components (eg, C 1 to C 6 mono-, di- and tri-hydric alcohols and combinations thereof).

또 다른 실시예에서, 적당한 지방산 및 알킬 에스테르는 목재 가공 부산물인 톨 유 스탁(tall oil stock)으로부터 유래된다. 일반적인 톨 유 지방산 스탁은 약 1%의 팔미트산; 약 2%의 스테아르산; 약 48%의 올레산; 약 35%의 리놀레산; 약 7%의 컨쥬게이트된(conjugated) 리놀레산(CH3(CH2)XCH=CHCH=CH(CH2)YCOOH, 여기서 x는 일반적으로 4 또는 5이고, y는 일반적으로 7 또는 8이고, X+Y는 12임); 약 4%의 다른 산들(예를 들어, 5,9,12-옥타데카트리엔산(5,9,12-octadecatrienoic acid), 리놀렌산, 5,11,14-아이코사트레노산(5,11,14-eicosatrenoic acid), cis,cis-5,9-옥타데카디엔산, 아이코사디엔산(eicosadienoic acid), 엘라이드산(elaidic acid), cis-11 옥타데칸산(cis-11 octadecanoic acid) 및 C-20, C-22, C-24 포화산); 및 약 2%의 불검화물을 포함한다.In another embodiment, suitable fatty acids and alkyl esters are derived from tall oil stock, a wood processing by-product. Typical tall oil fatty acid stocks include about 1% palmitic acid; About 2% stearic acid; About 48% oleic acid; About 35% linoleic acid; About 7% of conjugated linoleic acid (CH 3 (CH 2 ) X CH = CHCH = CH (CH 2 ) Y COOH, wherein x is generally 4 or 5, y is generally 7 or 8, X + Y is 12); About 4% of other acids (e.g., 5,9,12-octadecatrienoic acid), linolenic acid, 5,11,14-aicosartranoic acid (5,11, 14-eicosatrenoic acid), cis, cis-5,9-octadecadenoic acid, eicosadienoic acid, elaidic acid, cis-11 octadecanoic acid, and C-20, C-22, C-24 saturated acid); And about 2% unchecked.

일 실시예에서, 스케일-억제 조성물은 유기 카복실산(예를 들어, 약 1,000 내지 50,000의 분자량을 갖는, 1:1 비율의 아크릴산-말레산 공중합체)을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 개별의 카복실산 또는 약 5 내지 약 50의 사슬 길이를 갖는 지방산 및/또는 지방산 에스테르의 혼합물을 포함하고, 상기에서 설명된 바와 같이 바이오디젤 부산물로부터 유래될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 조성물은 약 1,000 내지 약 50,000의 분자량을 갖는 에틸렌-비닐 아세테이트-메타크릴산 공중합체(ethylene-vinyl acetate-methacrylic acid copolymer)를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 조성물은 프탈산(phthalic acid) 및 다른 방향족 빅-디카복실산(vic-dicarboxylic acid)을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 조성물은 하나 이상의 아마씨 오일-유래된(linseed oil-derived) 중합체를 포함한다. 적당한 아마씨 오일-유래된 중합체는 선택적으로 추가된 펜타에리스리톨-매개된(pentaerythritol-mediated) 교차 결합되고, 말레산 무수물의 존재하에서 아마씨 오일을 열 중합체화함으로써 제조된다.In one embodiment, the scale-inhibiting composition comprises an organic carboxylic acid (eg, a 1: 1 ratio of acrylic acid-maleic acid copolymer, having a molecular weight of about 1,000 to 50,000). In one embodiment, the composition comprises individual carboxylic acids or mixtures of fatty acids and / or fatty acid esters having a chain length of about 5 to about 50, and may be derived from biodiesel by-products as described above. In one embodiment, the composition comprises an ethylene-vinyl acetate-methacrylic acid copolymer having a molecular weight of about 1,000 to about 50,000. In another embodiment, the composition includes phthalic acid and other aromatic vic-dicarboxylic acids. In another embodiment, the composition comprises one or more linseed oil-derived polymers. Suitable flaxseed oil-derived polymers are prepared by optionally adding pentaerythritol-mediated crosslinked and thermally polymerizing flaxseed oil in the presence of maleic anhydride.

일 실시예에서, 스케일-억제 조성물은 유기 산 무수물 또는 아미드를 포함한다. 예시적인 무수물 또는 아미드는 모노- 또는 디카복실산의 무수물(예를 들어, 옥타데세닐/헥사데세닐-숙신산 무수물(octadecenyl/hexadecenyl-succinic anhydride), 옥타데세닐/이소옥타데세닐-숙신산 무수물, 지방산 무수물 혼합물, 1,8-나프탈렌디카복실산 아미드(1,8-naphthalenedicarboxylic acid amide), 폴리이 소부테닐 숙신산 무수물(polyisobutenyl succinic anhydride) 등 및 그의 조합)을 포함한다. 적당한 폴리이소부테닐 숙신산 무수물은 일반적으로 약 400 Da 내지 약 10 kDa 범위의 분자량을 갖는다.In one embodiment, the scale-inhibiting composition comprises an organic acid anhydride or amide. Exemplary anhydrides or amides are mono- or dicarboxylic acid anhydrides (eg, octadecenyl / hexadecenyl-succinic anhydride), octadecenyl / isooctadecenyl-succinic anhydride, fatty acids Anhydride mixtures, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid amide, polyisobutenyl succinic anhydride and the like and combinations thereof. Suitable polyisobutenyl succinic anhydrides generally have a molecular weight ranging from about 400 Da to about 10 kDa.

일 실시예에서, 스케일-억제 조성물은 설폰산(예를 들어, 약 1,000 내지 약 50,000의 분자량을 갖는, 1:1 비율의 스티렌설폰산-말레산 공중합체(styrenesulfonic-maleic acid copolymer))을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 설폰산은 설포네이트된 나프탈렌-포름알데히드 응축물(sulfonated naphthalene-formaldehyde condensate)이다. 또 다른 실시예에서, 상기 설폰산은 약 C5 내지 약 C24의 알킬 사슬을 갖는 알킬-설폰산 또는 알케닐-설폰산이다.In one embodiment, the scale-inhibiting composition comprises sulfonic acid (e.g., styrenesulfonic-maleic acid copolymer in a 1: 1 ratio, having a molecular weight of about 1,000 to about 50,000). do. In one embodiment, the sulfonic acid is a sulfonated naphthalene-formaldehyde condensate. In another embodiment, the sulfonic acid is alkyl-sulfonic acid or alkenyl-sulfonic acid having an alkyl chain of about C5 to about C24.

다른 실시예에서, 스케일-억제 조성물은 아민(예를 들어, 약 1,000 내지 약 100,000의 분자량을 갖는 선형 또는 교차-결합된 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine))을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 아민은 약 1,000 내지 약 100,000의 분자량을 갖는 선형 또는 교차-결합된 폴리에틸렌이민의 카복시메틸 또는 디티오카바메이트(dithiocarbamate) 유도체이다. 일 실시예에서, 상기 아민은 N-비닐피롤리돈-디알릴디메틸암모늄 공중합체(N-vinylpyrrolidone-diallyldimethylammonium copolymer)이다. 또 다른 실시예에서, 상기 아민은 4-피페리디놀(4-piperidinol)(예를 들어, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol) 또는 임의의 다른 지방족 아민 또는 시클릭(cyclic) 아민)이다.In another embodiment, the scale-inhibiting composition comprises an amine (eg, linear or cross-linked polyethyleneimine having a molecular weight of about 1,000 to about 100,000). In one embodiment, the amine is a carboxymethyl or dithiocarbamate derivative of linear or cross-linked polyethyleneimine having a molecular weight of about 1,000 to about 100,000. In one embodiment, the amine is an N-vinylpyrrolidone-diallyldimethylammonium copolymer. In another embodiment, the amine is 4-piperidinol (eg, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol (2,2,6,6-tetramethyl) -4-piperidinol) or any other aliphatic amine or cyclic amine).

임의의 특정 이론에 구애되지 않고, 특정 유기 산의 에스테르, 무수물 및 아 미드는 유리 산의 빠른 가수분해 및 방출로 인한 활성을 설명하도록 이론화되었다. 나아가, 상기에서 설명된 설폰산 및 아민의 활성은 예상되지 않았다. 이들의 작용 메카니즘은 카복실산의 메카니즘과 상이하며, 따라서 상승 효과가 있는 조성물의 성분 또는 그 자체만의 조성물로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 아크릴산-말레산 공중합체 및 지방산/에스테르의 조합은 폴리카복실레이트(막힌(blocked) 결정 성장) 및 긴-사슬의 지방산/에스테르의 다른 메카니즘으로 인한 것과 같다(용액 부피에서 증가된 응집은 입자가 표면 상에서 침전될 가능성을 감소시킨다). 상기 언급된 유형의 화학물질의 모든 가능한 조합이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.Without being bound by any particular theory, esters, anhydrides, and amides of certain organic acids have been theorized to account for activity due to the rapid hydrolysis and release of free acids. Furthermore, the activity of the sulfonic acids and amines described above was not expected. Their mechanism of action is different from that of carboxylic acids and can therefore be used as a component of the composition with a synergistic effect or as a composition of its own. For example, the combination of acrylic acid-maleic acid copolymer and fatty acid / ester is the same as due to polycarboxylates (blocked crystal growth) and other mechanisms of long-chain fatty acids / esters (increased aggregation in solution volume). Silver particles reduce the likelihood of precipitation on the surface). It should be understood that all possible combinations of chemicals of the abovementioned types can be used.

다른 실시예에서, 펄프 공장의 증발기 또는 농축기 내의 온도 범위는 광범위할 수 있다. 예를 들어, 특정 적용에서 폐액의 온도는 약 90 내지 약 120℃일 수 있고, 폐액과 가열된 탐침 사이의 온도 구배는 약 70 내지 약 80℃이다. 탐침에 대해서는 약 170 내지 약 190℃의 온도가 바람직하고, 약 180 내지 약 185℃의 온도 범위가 더 바람직하다. 펄프 공장의 증발기 또는 농축기에서 일반적인 유량은 약 0.5 내지 약 3 갤런/분(gal/min)이다. 상기 농도 구배는 유량 및 폐액의 온도에 의해 영향을 받고, 각각의 적용에 대해 일반적으로 조절된다. 폐액의 유량 및 조성은 탐침의 가열된 표면으로/으로부터 물질 및 열의 전달에 영향을 준다. 따라서, 침전 시간(즉, 침전물의 축적) 및 설정 온도 구배는 적절히 조절된다. 이러한 파라미터는 특정의 증발기 조건에 특이하며, 각각의 적용에 대해 실험적으로 또는 이론적으로 결정되어야 한다. 자동 유량 조절기(예를 들어, 배압 조절기(back pressure regulator))에 의해 일정한 유량이 일반적으로 유지된다.In other embodiments, the temperature range in the evaporator or concentrator of the pulp mill may be wide. For example, in certain applications the temperature of the waste liquid may be about 90 to about 120 ° C., and the temperature gradient between the waste liquid and the heated probe is about 70 to about 80 ° C. For the probe a temperature of about 170 to about 190 ° C. is preferred, with a temperature range of about 180 to about 185 ° C. more preferred. Typical flow rates for evaporators or concentrators in pulp mills are from about 0.5 to about 3 gallons per minute (gal / min). The concentration gradient is influenced by the flow rate and the temperature of the waste liquor and is generally adjusted for each application. The flow rate and composition of the waste liquid affects the transfer of material and heat to / from the heated surface of the probe. Thus, the settling time (i.e. accumulation of precipitate) and the set temperature gradient are appropriately adjusted. These parameters are specific to particular evaporator conditions and must be determined experimentally or theoretically for each application. A constant flow rate is generally maintained by an automatic flow regulator (eg, back pressure regulator).

폐액을 처리하기 위한 바람직한 범위의 스케일-억제 조성은 폐액을 기준으로 하여 약 1 내지 약 2,000 ppm(part per million)이다. 더 바람직한 투여량은 약 20 내지 약 1,000 ppm이다. 더 바람직하게, 상기 투여량의 범위는 폐액을 기준으로 하여 50 내지 약 500 ppm이다.The preferred range of scale-inhibiting compositions for treating waste liquor is from about 1 to about 2,000 parts per million (ppm) based on the waste liquor. More preferred dosage is about 20 to about 1,000 ppm. More preferably, the dosage ranges from 50 to about 500 ppm based on waste fluid.

다른 실시예에서, 시스템에서 상기 조성물의 투여량 및 농도를 모니터하는 것은 형광 부분 또는 흡수 부분을 갖는 분자(즉, 추적자)를 사용하는 것을 포함한다. 그러한 추적자는 일반적으로 불활성이고, 스케일-억제 조성물에 공지된 비율로 상기 시스템에 첨가된다. 본원에서 사용된 바와 같은 "불활성"은, 불활성 추적자(예를 들어, 불활성 형광 추적자)가 폐액에 있는 임의의 다른 화학물질 또는 다른 시스템 파라미터(예를 들어, 온도, 압력, 알칼리성, 고체의 농도 및/또는 다른 파라미터)에 의해 현저히 또는 상당히 영향을 받지 않는다는 것을 의미한다. "현저히 또는 상당히 영향을 받지 않는다"는 것은, 불활성 형광 화합물이 폐액에서 정상적으로 나타나는 조건 하에서, 형광 신호에서 약 10%를 초과하지 않는 변화를 갖는다는 것을 의미한다.In another embodiment, monitoring the dosage and concentration of the composition in the system includes using a molecule (ie, tracer) with a fluorescent moiety or an absorption moiety. Such tracers are generally inert and added to the system at known rates in the scale-inhibiting composition. As used herein, "inert" refers to any other chemical or other system parameter (eg, temperature, pressure, alkalinity, concentration of solids, and / Or other parameters) is not significantly or significantly affected. "Not significantly or significantly unaffected" means that the inert fluorescent compound has a change that does not exceed about 10% in the fluorescence signal under conditions normally present in the waste fluid.

본 발명의 방법에 사용하기에 적당한 예시적인 불활성 형광 추적자는 1,3,6,8-피렌테트라설폰산(1,3,6,8-pyrenetetrasulfonic acid), 테트라소듐 염(tetrasodium salt)(CAS 등록번호 제59572-10-0호); 2-안트라센설폰산 소듐 염(CAS 등록번호 제16106-40-4호)dmf 포함하나 이에 제한되지 않는 모노설포네이트된 안트라센 및 그의 염; 디설포네이트된 안트라센 및 그의 염(미국 특허 출원 제 2005/0025659 A1호 및 미국 특허 제6,966,213 B2호, 각각은 본원에서 참고로 전체 개시물이 인용됨); 다른 적당한 형광 화합물; 및 그의 조합을 포함한다. 이러한 불활성 형광 추적자는 날코 컴퍼니®(일리노이주, 네이퍼빌)로부터 상업적으로 구입가능한 상표명 TRASAR®이거나, 유기 화학의 기술분야에서 평균적 지식을 가진 장에게 공지된 기술을 사용하여 합성될 수 있다.Exemplary inert fluorescence tracers suitable for use in the methods of the invention include 1,3,6,8-pyrenetetrasulfonic acid, tetrasodium salt (CAS registration). No. 59552--10-0); Monosulfonated anthracene and salts thereof, including but not limited to 2-anthracenesulfonic acid sodium salt (CAS Registry No. 16106-40-4) dmf; Disulfonated anthracenes and salts thereof (US Patent Application 2005/0025659 A1 and US Patent 6,966,213 B2, each of which is incorporated herein by reference in its entirety); Other suitable fluorescent compounds; And combinations thereof. Such inert fluorescence tracers are the trade name TRASAR® commercially available from Nalco Company, Naperville, Ill., Or can be synthesized using techniques known to those with average knowledge in the art of organic chemistry.

흡광도 또는 형광을 이용하여 추적자의 농도를 모니터링하는 하는 것은 스케일-억제 조성물의 투여량을 정밀하게 조절할 수 있도록 한다. 예를 들어, 불활성 형광 화학물질의 형광 신호는 시스템에 있는 스케일-억제 조성물 또는 화합물의 농도를 측정하는 데에 사용될 수 있다. 상기 불활성 형광 화학물질의 형광 신호는 바람직한 양의 스케일-억제 조성물 또는 생성물이 폐액에 존재하는지를 결정하는 데에 사용되고, 이때 상기 조성물의 공급을 조절하여 바람직한 양의 스케일-억제제가 폐액에 있다는 것을 확실히 할 수 있다. 형광물질-계열의 농도를 모니터링 하는 것은 포괄적인 시스템의 특성을 확실하게 한다.Monitoring the concentration of the tracer using absorbance or fluorescence allows for precise control of the dosage of the scale-inhibiting composition. For example, fluorescence signals of inert fluorescent chemicals can be used to measure the concentration of scale-inhibiting compositions or compounds in the system. The fluorescence signal of the inert fluorescent chemical is used to determine whether a desired amount of scale-inhibiting composition or product is present in the waste fluid, whereby the supply of the composition is controlled to ensure that the desired amount of scale-inhibitor is in the waste fluid. Can be. Monitoring the concentration of the fluorophore series ensures the nature of the comprehensive system.

예들Example

상기의 내용은 하기의 예들을 참고하여 더 잘 이해될 수 있으며, 이는 예시적인 목적을 위한 것이며 본 발명의 사상을 제한하고자 함이 아니다.The foregoing may be better understood with reference to the following examples, which are for illustrative purposes and are not intended to limit the spirit of the invention.

명시된 테스트 프로토콜Specified test protocol

미리 혼합된 1:2.68(중량비 대 중량비)의 무수의 소듐 카보네이트/소듐 설페이트를 약 40%의 BL에서 3시간 동안 용해시킴으로써 합성의 바케아이트로 포화된 BL을 제조하였다(점도를 낮추기 위해 50%의 BL로 희석함). 1.5 kg의 무수의 고체 혼합물을 5-리터의 샘플마다 사용하였다. 고체의 합성 바케아이트로 재포화(resaturation)시킨 후에, 상기 용액을 재사용하였다. 모든 고체가 용액 밖으로 침전될 때까지 상기 바케아이트-포화된 합성의 BL을 보존하였고, 이후에 용액을 디켄트(decant)하였다.Synthetic bakate saturated BL was prepared by dissolving anhydrous sodium carbonate / sodium sulfate of 1: 2.68 (weight ratio to weight ratio) premixed at about 40% BL for 3 hours (50% to reduce viscosity). Diluted with BL). 1.5 kg of anhydrous solid mixture was used for each 5-liter sample. After resaturation with a synthetic bakate of solid, the solution was reused. The BL of the bakate-saturated synthesis was preserved until all solids precipitated out of solution, after which the solution was decanted.

바케아이트의 퇴적 및 침전을 테스트하는 것은, 열전도대 및 가열 요소가 장착된 스테인리스 강철 실린더에 합성의 바케아이트-포화된 BL의 600 ml 샘플을 위치시키는 단계를 포함하였다. 상기 가열 요소는 스테인리스 강철의 100-와트로 가열된 로드(rod)이었다. 상기 로드를 20분 동안 총력으로 가열하여, 상기 샘플이 약 95℃의 최종 온도에 도달하도록 하여, 상기 실린더로부터 제거하고, 이후에 공기중에서 냉각하였다. 상기 로드 상의 바케아이트 침전물을 상기 로드의 표면으로부터 기계적으로 제거하였고, 105℃에서 건조하였고, 중량을 측정하였다. % 억제("%I")를 중량을 측정하여 결정하였고, 각각의 샘플을 하기의 식에 따라 대조군과 비교하여 정규화하였다: %I = 100×([대조군]-[샘플])/([대조군]).Testing the deposition and sedimentation of the bakate included placing 600 ml samples of the synthetic bakite-saturated BL in a stainless steel cylinder equipped with a heat conduction band and a heating element. The heating element was a rod heated to 100-watts of stainless steel. The rod was heated to full force for 20 minutes to allow the sample to reach a final temperature of about 95 ° C., removed from the cylinder, and then cooled in air. The bakite precipitate on the rod was mechanically removed from the surface of the rod, dried at 105 ° C. and weighed. % Inhibition (“% I”) was determined by weight and each sample was normalized by comparison with the control according to the following formula:% I = 100 × ([control]-[sample]) / ([control] ]).

BL의 침전물 모니터("BLDM") 테스트 프로토콜Sediment Monitor ("BLDM") test protocol from BL

6-리터의 다이제스터를 갖는 BL 순환 시스템(메릴랜드의 베데스다에 있는 M/K Systems, Inc로부터 구입가능함)을 설정하고 BLDM에 연결하였다. BLDM 장치의 주된 구성요소는 열 플럭스(heat flux)를 138 kBtu/hr-ft2(와트 밀도 254 W/in2)까 지 할 수 있는 가열된 연강(mild steel) 3/8×6 인치의 탐침이었다. 스킨 열전도대는 외부 금속의 덮개 아래에 임베드되고, 열 전달 길이에 따라 조정하였다. 실제의 금속 표면 온도를 모니터하였고 가열된 탐침의 전원을 기계의 제어판을 사용하여 제어하고 조절하였다.A BL circulation system (available from M / K Systems, Inc., Bethesda, Maryland) with a 6-liter digester was set up and connected to BLDM. The main component of the BLDM device is a heated mild steel 3/8 × 6 inch probe with a heat flux of up to 138 kBtu / hr-ft 2 (watt density 254 W / in 2 ). It was. The skin heat conduction band was embedded under the cover of the outer metal and adjusted according to the heat transfer length. The actual metal surface temperature was monitored and the power of the heated probe was controlled and controlled using the control panel of the machine.

스킨 열전도대를 MadgeTech 데이터 수집장치에 잠긴 온도 제어기(뉴 햄프셔주, 워너에 있는 MadgeTech, Inc사로부터 구입가능함)에 연결하였다. 코어 열전도대를 상기 온도 제어기에 연결하였다. 용액을 미리-가열하였고, 탐침 자체는 온도를 유지하였다. 2개의 열전도대는 탐침의 입구 및 출구에 있는 물을 모니터하여 상기 물이 끓지 않도록 상기 물의 흐름이 충분히 빠르도록 보장해야 한다.Skin thermocouples were connected to a temperature controller submerged in a MadgeTech data collector (available from MadgeTech, Inc., Warner, New Hampshire). A core heat conduction band was connected to the temperature controller. The solution was pre-heated and the probe itself maintained at temperature. The two heat conduction zones should monitor the water at the inlet and outlet of the probe to ensure that the flow of water is fast enough to prevent the water from boiling.

BLDM 탐침 상의 침전은 용액과 탐침 사이의 온도 구배에 의해 발생되고, 스킨 온도를 상기 탐침에 입력 와트량을 조절하는 Eurotherm 2200 Series 제어기를 사용하여 조절하였다. 스킨 온도는 스케일이 형성되지 않는 환경의 고정된 조건 하에서 일정하게 유지되었다. 침전물이 형성되는 조건 하에서, 장치는 침전물의 효과로 인해 열의 절연되기 때문에 스킨 온도가 증가하는 것을 표시하였고, 이는 금속 표면과 벌크 용액 사이의 열 교환을 방해하였다.Precipitation on the BLDM probe is caused by a temperature gradient between the solution and the probe, and the skin temperature is controlled using a Eurotherm 2200 Series controller that controls the amount of watts input to the probe. The skin temperature was kept constant under fixed conditions in an environment where no scale was formed. Under the conditions in which the precipitate is formed, the device indicated an increase in skin temperature because of thermal insulation due to the effect of the precipitate, which prevented heat exchange between the metal surface and the bulk solution.

테스트 용액은 상기에서 언급된 바와 같은 합성의 바케아이트-포화된 BL이었다. 상기 용액은 500 g의 고체인 합성 바케아이트로 재포화된 후에 다시 사용될 수 있다. 포화 과정의 끝에서 각각의 테스트 용액에 하기의 표에서 나타낸 다른 억제제를 첨가하고, 잘 혼합하였다. 흐름을 0.75 내지 1.0 gpm으로 유지하였다. 물을 끓이는 투입식 전열기(immersion heater)fmf 다이제스터에 위치시켜서, 가열 요소를 완전히 침지시키고 벽(wall)을 건드리지는 않았다. 상기 용액을 43℃ 내지 45℃에서 미리 가열하고, 이때 상기 전열기를 제거하고 뚜껑을 닫았다. 전원을 17%에서 적용하고, 1분 간격으로 데이터를 수집하였다.The test solution was a synthetic bakate-saturated BL as mentioned above. The solution can be used again after being resaturated with 500 g of solid bakate. At the end of the saturation process each test solution was added with other inhibitors shown in the table below and mixed well. The flow was maintained at 0.75 to 1.0 gpm. The water was placed in an immersion heater fmf digester to boil the water so that the heating element was completely immersed and the wall was not touched. The solution was preheated at 43 ° C. to 45 ° C., with the heater removed and the lid closed. Power was applied at 17% and data collected at 1 minute intervals.

칼슘 카보네이트 테스트에서, 테스트 용액은 펄프 공장의 BL(약 25%의 고체)이었다. 다른 억제제를 각각의 테스트 용액에 첨가하고 잘 혼합하였고 0.5 gpm의 흐름으로 유지하였다. 상기 용액을 101℃로 미리 가열하였다(뚜껑은 닫음). 전원을 적용하고 스킨 온도를 초기에 170℃로 하였다. 0.1%의 칼슘 클로라이드 용액(Ca2 + 이온을 기준으로 함)을 90분 동안 1 ml/min의 속도로 투여하였다. 데이터를 1분 간격으로 수집하였다.In the calcium carbonate test, the test solution was a pulp mill BL (about 25% solids). Another inhibitor was added to each test solution and mixed well and maintained at a flow of 0.5 gpm. The solution was preheated to 101 ° C. (lid closed). The power was applied and the skin temperature was initially at 170 ° C. Calcium chloride solution of 0.1% (based on Ca 2 + ion) was administered to the first speed in ml / min for 90 minutes. Data was collected at 1 minute intervals.

실험실 조건 하에서 BLDM을 사용하여 선택된 화학물질을 테스트하였다. 상기 결과는 명시된 테스트 프로토콜과 일반적으로 일치하나, 증발기에서 스케일 공정을 더 실제적으로 나타낸다. 따라서, 둘 모두의 테스트는 활성 화학물질을 동일하게 사용하였으나, BLDM 테스트는 미세한 차이가 더 적당하다. 이 테스트는 AM과 지방산 사이에서 상승효과를 나타내었다. 최적의 결과는 1:1의 AM/지방산의 조성물에서 달성되었다. 이 화학물질을 혼합하지 않고, 단일의 생성물은 제형화가 가능하지 않았다. 그러나, 분리되어 공급되는 경우에, 뜨거운 BL에서 더 쉽게 용해(AM)되거나 분산(지방산/지방산 에스테르 조성물)되었다. 개별의 실험에서, 선택된 화학물질은 바케아이트 침전을 억제할 뿐만 아니라 개별의 성분, 소듐 카보네이트 및 소듐 설페이트를 억제한다고 나타났다.BLDM was used to test selected chemicals under laboratory conditions. The results are generally consistent with the specified test protocol, but more realistically represent the scale process in the evaporator. Thus, both tests used the same active chemicals, while the BLDM test made a smaller difference. This test showed a synergistic effect between AM and fatty acids. Optimal results were achieved with compositions of AM / fatty acid of 1: 1. Without mixing this chemical, no single product was formulated. However, when fed separately, they were more readily dissolved (AM) or dispersed (fatty acid / fatty acid ester composition) in hot BL. In individual experiments, selected chemicals have been shown not only to inhibit bakate precipitation but also to inhibit individual components, sodium carbonate and sodium sulfate.

실지 시험(field test)에서, BLDM을 제 1의 효과 폄프(effect pump) 후에 설치하였다(약 50%의 고체 -- 동일한 부위로부터 침전물 샘플은 분석 데이터에 의해 더 일찍 바케아이트로 확인되었다). 충분한 혼합 및 체류 시간을 제공하는 공급 시스템을 지나서 50-ft의 곡선 호스를 사용하여 분리형(sidestream)으로 배치된 시스템에 기구를 연결하였다. BL이 제 2의 효과 증발기 라인에 되돌아갔다. 테스트를 위한 2개의 제품인 FA/FAME 및 AM이 BL에서 쉽게 분산된다 하더라도 혼합하지 않았고, 따라서 2개의 개별 공급 시스템을 설치하였다.In field tests, BLDM was installed after the first effect pump (about 50% solids-samples of precipitate from the same site were identified as bakate earlier by analytical data). The instrument was connected to a system arranged sidestream using a 50-ft curved hose past the feed system providing sufficient mixing and residence time. BL returned to the second effect evaporator line. The two products for testing, FA / FAME and AM, were easily mixed in the BL but did not mix, thus installing two separate supply systems.

효과 증발기 BL로부터 BLDM 센서 상에 바케아이트 침전이 발생하였고, 재현가능한 기준선을 기록하였다. 축적이 상당한 유도 기간에 따라 서서히 발생하였다. 오염(fouling) 또는 침전을 촉진하기 위해 과도한 전원을 적용하는 것은 추천되지 않는데, 이는 유도 기간 후에 탐침 온도가 지수적으로 증가하기 때문이다. 또한, 가열된 표면 상에서 유기 물질의 열분해는 피해져야 하고, 가장 좋은 실시는 최소한의 열을 적용하는 것이다. 이 테스트를 위한 최적의 초기 온도는 약 183℃라고 발견되었다. 침전 속도 및 패턴은 BL의 성질에 따라 결정되며, 초기에는 느리나, 점차적으로 탐침의 온도 반응이 증가되는 것이 일반적이다.Bakeite precipitation occurred on the BLDM sensor from the effect evaporator BL and a reproducible baseline was recorded. Accumulation occurred slowly with significant induction period. It is not recommended to apply excessive power to promote fouling or sedimentation because the probe temperature increases exponentially after the induction period. In addition, pyrolysis of organic materials on heated surfaces should be avoided, and the best practice is to apply minimal heat. The optimum initial temperature for this test was found to be about 183 ° C. The rate and pattern of settling depend on the nature of the BL, which is initially slow, but gradually increases the temperature response of the probe.

모니터링 기술의 성질(온도-유도된 침전) 때문에, 실험의 끝 부분에서 기구의 "지수적인" 반응은 침전물의 지수적인 성장을 의미하지는 않는다는 것이 강조되어야 한다 -- 즉, 분기점을 지나갔다는 것을 나타낸다. 표준 테스트는 약 1일 동안 지속된다. 더 온화한 조건은 더 나은 차이를 제공하나 시간이 더 걸린다. 이후의-테스트에서, 침전물을 탐침의 표면으로부터 수집하였고 이를 분석하였다. 분 석에 의하면, 상기 침전물은 70%가 바케아이트 이었다. 2개의 화합물(FA/FAME 및 AM)에 의해 바케아이트 스케일의 억제가 상기에서 테스트되었고, 이들의 혼합물이 관찰되었다. 둘 모두의 화합물은 우수한 성능을 나타내었고, 이들의 혼합물은 상승 효과를 갖는다고 나타내었다(예 8 및 예 9). Because of the nature of the monitoring technique (temperature-induced precipitation), it should be emphasized that the "exponential" response of the instrument at the end of the experiment does not mean exponential growth of the sediment-that is, it indicates that it has crossed the fork. . The standard test lasts about 1 day. Mild conditions provide better differences but take longer. In subsequent tests, the precipitate was collected from the surface of the probe and analyzed. According to the analysis, the precipitate was 70% bakeite. Inhibition of the bakate scale was tested above by two compounds (FA / FAME and AM) and mixtures thereof were observed. Both compounds showed good performance and mixtures thereof were shown to have synergistic effects (Examples 8 and 9).

예 1 내지 예 6은 명시된 테스트 프로토콜을 사용하여 바케아이트 스케일 상에서 선택된 화학물질의 결과를 나타낸다.Examples 1-6 show the results of selected chemicals on the bakeite scale using the specified test protocol.

예 1Example 1

하기에서 열거된 표 1은 카복실산 화합물의 명시된 테스트의 결과이다. AM은 40%의 아크릴산/말레산 공중합체의 50/50이고, MW가 4K 내지 10k이다. C-810L 지방산 혼합물은 오하오주의 신시내티에 있는 P&G 화학회사로부터 구입가능하다. FA/FAME는 60:40 비율의 C6 내지 C18 지방산/지방산 메틸 에스테르인 상업적인 바이오디젤 부산물의 혼합물(플로리다주 레이크랜드에 있는 Purada Processing, LLC로부터 구입가능함)이다. 옥시큐어(oxicure) 300은 미네소타주 미네아폴리스에 있는 Cargill, Inc로부터 구입가능한 지방산 에스테르 제품이다. EVA-MA 공중합체는 25%의 비닐 아세테이트인, 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트-코-메타크릴산)이다. LOP는, 펜타에리스리톨을 사용하여 추가적인 교차결합을 갖는 말레산 무수물의 존재하에서 아마씨 오일을 열 중합체화시킴으로써 제조되는 100%의 아마씨 오일 중합체이다.Table 1, listed below, is the result of a specified test of carboxylic acid compounds. AM is 50/50 of 40% acrylic acid / maleic acid copolymer and has a MW of 4K to 10k. The C-810L fatty acid mixture is available from P & G Chemicals Inc. in Cincinnati, Ohio. FA / FAME is a mixture of commercial biodiesel by-products (available from Purada Processing, LLC, Lakeland, Florida) that is a C6 to C18 fatty acid / fatty acid methyl ester in a 60:40 ratio. Oxicure 300 is a fatty acid ester product available from Cargill, Inc. in Minneapolis, Minnesota. The EVA-MA copolymer is poly (ethylene-co-vinyl acetate-co-methacrylic acid), which is 25% vinyl acetate. LOP is a 100% flaxseed oil polymer prepared by thermal polymerizing flaxseed oil in the presence of maleic anhydride with pentaerythritol with additional crosslinking.

첨가물additive 투여량, ppmDosage, ppm %I% I AMAM 500500 5454 C-810L 지방산C-810L Fatty Acid 10001000 5050 FA/FAMEFA / FAME 10001000 7171 FA/FAMEFA / FAME 500500 3030 옥시큐어 300Oxycure 300 10001000 7373 옥시큐어 300Oxycure 300 500500 2525 폴리아크릴레이트(MW > 1M, 에멀젼)Polyacrylate (MW> 1M, Emulsion) 10001000 2020 프탈산Phthalic acid 10001000 3030 "에스테르 하부"(지방산, 높은 MW)"Ester lower" (fatty acid, high MW) 10001000 3636 EVA-MA 공중합체EVA-MA copolymer 10001000 4949 LOPLOP 10001000 4343 LOPLOP 500500 1414

예 2Example 2

하기의 표 2는 유기 산 무수물 및 아미드를 포함하는 스케일-억제 조성물의 명시된 테스트에 대한 결과이다. OHS 및 OIS는 각각 25%의 옥타데세닐/71%의 헥사데세닐-숙신산 무수물 및 47%의 옥타데세닐/47%의 이소옥타데세닐-숙신산 무수물이다. NDH는 1,8-나프탈렌디카복실산 2-디메틸아미노에틸렌아미드 하이드로클로라이드이다.Table 2 below is the results for the specified tests of scale-inhibiting compositions comprising organic acid anhydrides and amides. OHS and OIS are 25% octadecenyl / 71% hexadecenyl-succinic anhydride and 47% octadecenyl / 47% isooctadecenyl-succinic anhydride, respectively. NDH is 1,8-naphthalenedicarboxylic acid 2-dimethylaminoethyleneamide hydrochloride.

첨가물additive 투여량, ppmDosage, ppm %I% I OHSOHS 10001000 6060 OISOIS 10001000 5454 지방산 무수물Fatty acid anhydride 10001000 5959 NDHNDH 10001000 3131

예 3Example 3

하기에서 열거된 표 3은 명시된 테스트 프로토콜을 사용한 설폰산 스케일-억제 첨가물에 대한 결과이다. 1:1의 폴리(스티렌설폰산-코-말레산), 나트륨 염의 대략적인 분자량은 약 20 kD이다. Dehsofix-920은 나프탈렌설포네이트-포름알데히드 응축물, 나트륨 염(세인트루이스에 있는 Tenneco Espana로부터 구입가능함)이다. Lomar D는 설포네이트된 나프탈렌 응축물, 나트륨 염(오하이오주 신시내티에 있는 Cognis Corp로부터 구입가능함)이다.Table 3, listed below, is the result for sulfonic acid scale-inhibiting additives using the specified test protocol. The approximate molecular weight of poly (styrenesulfonic acid-co-maleic acid), sodium salt of 1: 1 is about 20 kD. Dehsofix-920 is a naphthalenesulfonate-formaldehyde condensate, sodium salt (available from Tenneco Espana, St. Louis). Lomar D is a sulfonated naphthalene condensate, sodium salt (commercially available from Cognis Corp, Cincinnati, Ohio).

첨가물additive 투여량, ppmDosage, ppm %I% I 폴리(스티렌설폰산-코-말레산), 나트륨 염Poly (styrenesulfonic acid-co-maleic acid), sodium salt 10001000 3737 Dehsofix-920Dehsofix-920 10001000 5050 Lomar DLomar d 10001000 5151 1-옥탄설폰산1-octane sulfonic acid 10001000 2020

예 4Example 4

하기의 표는 명시된 테스트 프로토콜을 사용하여 중합체로 된 아민을 갖는 스케일 억제제에 대한 결과이다. Polymin® P는 약 70 kD의 분자량을 갖는 50%의 교차결합된 폴리에틸렌이민(뉴저지주 플로함 파크에 있는 BASF® Corporation으로부터 구입가능함)이다. PEI-1은 35%의 EDC-암모니아를 갖는 저분자량의 폴리에틸렌이민이다. PEI-2는 35%의 EDC-암모니아를 갖는 고분자량의 폴리에틸렌이민이다. PEI-3은 60%의 카복시메틸레이트된 PEI-1의 23% 용액을 나타내고, PEI-4는 카복시메틸레이트된 PEI-2의 23% 용액을 나타낸다. PDC는 폴리에틸렌이민 디티오카바메이트이다. 폴리 (DADMAC-코-NVP)는 25%의 N-비닐피롤리돈-디알릴디메틸암모늄 클로라이드/10%의 DADMAC 공중합체이다.The table below shows the results for scale inhibitors with amines in the polymer using the specified test protocol. Polymin® P is 50% crosslinked polyethyleneimine (commercially available from BASF® Corporation, Florham Park, NJ) with a molecular weight of about 70 kD. PEI-1 is a low molecular weight polyethyleneimine with 35% EDC-ammonia. PEI-2 is a high molecular weight polyethyleneimine with 35% EDC-ammonia. PEI-3 represents 23% solution of 60% carboxymethylated PEI-1 and PEI-4 represents 23% solution of carboxymethylated PEI-2. PDC is polyethyleneimine dithiocarbamate. Poly (DADMAC-co-NVP) is a 25% N-vinylpyrrolidone-diallyldimethylammonium chloride / 10% DADMAC copolymer.

첨가물additive 투여량, ppmDosage, ppm %I% I Polymin® PPolymin® P 10001000 3737 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol 10001000 3838 PEI-1PEI-1 10001000 4747 PEI-2PEI-2 10001000 3333 PEI-3PEI-3 10001000 4343 PEI-4PEI-4 10001000 3636 PDCPDC 10001000 4141 폴리 (DADMAC-코-NVP)Poly (DADMAC-CO-NVP) 10001000 2828

예 5Example 5

하기에서 열거된 표 5는 명시된 프로토콜 테스트를 사용한 스케일-억제 첨가물의 다양한 혼합물의 결과이다. AM 및 FA/FAME은 상기에서 정의된 바와 같다. SX는 40%의 소듐 자일렌설포네이트(sodium xylenesulfonate)이다. PP는 25%의 산화된 에텐 단일중합체(폴리알킬렌-폴리카복실레이트), 칼륨 염; 9%의 에톡시레이트된 노닐페놀(ethoxylated nonylphenol); 및 1%의 프로필렌 글리콜을 포함하는 점도 개질제이다. TTP는 6%의 트리에탄올아민 트리(포스페이트 에스테르), 나트륨 염; 9%의 아크릴산 - 메틸 아크릴레이트 공중합체, 나트륨 염; 3%의 에톡시레이트된 터트-옥틸페놀 포스페이트(ethoxylated tert-octylphenol phosphate); 및 3%의 에틸렌 글리콜-프로필렌 글리콜 공중합체이다Table 5 listed below is the result of various mixtures of scale-inhibiting additives using the specified protocol test. AM and FA / FAME are as defined above. SX is 40% sodium xylenesulfonate. PP comprises 25% oxidized ethene homopolymer (polyalkylene-polycarboxylate), potassium salt; 9% ethoxylated nonylphenol; And 1% propylene glycol. TTP is 6% triethanolamine tri (phosphate ester), sodium salt; 9% acrylic acid-methyl acrylate copolymer, sodium salt; 3% ethoxylated tert-octylphenol phosphate; And 3% ethylene glycol-propylene glycol copolymer

첨가물additive 투여량, ppmDosage, ppm %I% I SX & AMSX & AM 각각 500500 each 5454 SX & AMSX & AM 각각 250250 each 3131 PP & AMPP & AM 각각 500500 each 1818 TTP & AMTTP & AM 각각 500500 each 2727 FA/FAME & AMFA / FAME & AM 각각 250250 each 3939

예 6Example 6

하기의 표 6은 상기에서 언급되고 명시된 테스트 프로토콜을 사용하여 스케일 형성을 억제하는 다양한 지방산 및 지방산과 지방산 에스테르의 혼합물의 성능을 나타낸다. 농업 원료 물질로부터 제조되는 지방산 혼합물의 성질 및 조성물은 새로운 공급자가 소개될 경우에 예상되는 계절적인 변화 및 변경을 포함하여 상당히 다양할 수 있다. 연속적인 개별의 지방산이 시험되었고, 개별의 실험에서, 다른 공급자에서 나온 지방산/메틸 에스테르 조성물을 비교하였다. 데이터는 조성물의 변화가 성능에 상당한 영향을 주지는 않을 것이라는 것을 나타내고, 최적의 조성물은 일반적으로 약 1:1 비율의 지방산 및 지방산 메틸 에스테르이다. 이 제품은 우수한 성능을 제공하는 액체이고, 또한 폴리카복실레이트와 조합하여 사용될 수 있다(고분자량의 지방산은 일반적으로 고체이거나, 또는 매우 점성이 있다). 상기 결과는 다른 농업 원료로부터 나온 지방산/지방산 에스테르 혼합물의 조성에서의 변화가 성능에 영향을 주지 않을 것이라는 것을 나타낸다.Table 6 below shows the performance of various fatty acids and mixtures of fatty acids and fatty acid esters to inhibit scale formation using the test protocols mentioned and specified above. The nature and composition of fatty acid mixtures made from agricultural raw materials can vary considerably, including seasonal changes and changes expected when new suppliers are introduced. Successive individual fatty acids were tested and in individual experiments, fatty acid / methyl ester compositions from different suppliers were compared. The data indicate that changes in the composition will not have a significant impact on performance, and the optimal composition is generally about 1: 1 ratios of fatty acids and fatty acid methyl esters. This product is a liquid that provides good performance and can also be used in combination with polycarboxylates (high molecular weight fatty acids are generally solid or very viscous). The results indicate that changes in the composition of fatty acid / fatty acid ester mixtures from other agricultural raw materials will not affect performance.

TOFA 1 및 TOFA 2는 천연의 톨 유의 부분적인 증류를 통해 제조되는 밝은 색의 톨 유 지방산이었다(상표명 XTOL® 101 및 XTOL® 300인, 조지아주 애틀랜타에 있는 Georgia-Pacific Chemicals로부터 각각 구입가능함).TOFA 1 and TOFA 2 were light colored tall oil fatty acids prepared through partial distillation of natural tall oil (available from Georgia-Pacific Chemicals, Atlanta, Georgia, trade names XTOL® 101 and XTOL® 300, respectively).

화학물질chemical substance 투여량, ppmDosage, ppm %I% I 실험 1Experiment 1 헥산산(hexanoic acid)Hexanoic acid 10001000 6666 미리스트산(myristic acid)Myristic acid 10001000 2222 도데칸산(dodecanoic acid)Dodecanoic acid 10001000 7474 스테아르산(stearic acid)Stearic acid 10001000 6060 노난산(nonanoic acid)Nonanoic acid 10001000 4747 TOFA 1TOFA 1 500500 9595 운데칸산(undecanoic acid)Undecanoic acid 10001000 5757 FA/FAMEFA / FAME 500500 5858 헵타데콘산(heptadeconoic acid)Heptadeconoic acid 10001000 4949 팔미트산(palmitic acid)Palmitic acid 10001000 4646 TOFA 1TOFA 1 500500 6060 실험 2Experiment 2 TOFA 1TOFA 1 500500 2222 TOFA 1TOFA 1 10001000 5757 TOFA 2TOFA 2 500500 4040 TOFA 2TOFA 2 10001000 5555 FA/FAMEFA / FAME 500500 7373 FA/FAMEFA / FAME 10001000 7272 실험 3Experiment 3 연질 목재Soft wood FA/FAMEFA / FAME 10001000 9292 AMAM 10001000 9191 FA/FAMEFA / FAME 10001000 9595 AMAM 10001000 9595 실험 4Experiment 4 경질 목재Hardwood AMAM 10001000 6161 AMAM 10001000 7878 FAMEFAME 10001000 9090

예 7Example 7

이 실험은 BLDM을 사용하여 칼슘 카보네이트 스케일 상에 선택된 화학물질의 성능을 예시한다. 표 7은 열 전도도로 특징되는 비교적인 파라미터(% 오염 또는 "% F")를 갖는 칼슘 카보네이트 스케일 억제의 실험실에서의 결과를 나타낸다. PP23-3389 및 Scale-Guard® 60119는 상업적인 칼슘 카보네이트 스케일 억제제(일리노이주 네이퍼빌에 있는 날코 컴퍼니®로부터 구입가능함)이다. 표준의 메이플 크래프트(maple kraft)로부터 유래되는, 중서부 공장에서 나온 증발기의 BL을 이 실험에서 사용하였다.This experiment illustrates the performance of selected chemicals on the calcium carbonate scale using BLDM. Table 7 shows the results in the laboratory of calcium carbonate scale inhibition with comparative parameters (% contamination or “% F”) characterized by thermal conductivity. PP23-3389 and Scale-Guard® 60119 are commercial calcium carbonate scale inhibitors (commercially available from Nalco Company® in Naperville, Illinois). The BL of the evaporator from the Midwest plant, derived from the standard maple kraft, was used in this experiment.

시간(분)Minutes 기준선의 % F% F of baseline 600 ppm의 PP23-3389600 ppm PP23-3389 600 ppm의 1:1 Scale-Guard® 60116600 ppm 1: 1 Scale-Guard® 60116 350 ppm의 1:1 Scale-Guard® 60116350 ppm 1: 1 Scale-Guard® 60116 7575 19.919.9 00 0.20.2 00 100100 5353 2.82.8 1.81.8 2.92.9 150150 112.4112.4 7.67.6 5.55.5 7.57.5 200200 153.8153.8 12.712.7 2.82.8 9.79.7 250250 172.9172.9 17.317.3 5.45.4 11.611.6 300300 181.2181.2 21.721.7 6.56.5 13.813.8 400400 -- 28.328.3 7.97.9 15.415.4 500500 -- -- 8.98.9 17.617.6 1,0001,000 -- -- 9.29.2 23.923.9

예 8Example 8

BLDM을 사용하여 바케아이트 스케일 상에 선택된 화학물질의 실험실-테스트 결과를 나타내었다. 표 8에서 나타낸 것은 실험실의 실험에서 바케아이트 스케일 억제로부터 나온 결과이다. BL 소스는 남부 공장의 증발기에서 나온 것이다.BLDM was used to show the laboratory-test results of selected chemicals on the bakeite scale. Shown in Table 8 are the results from bakite scale inhibition in laboratory experiments. The BL source comes from the evaporator of the southern plant.

시간(분)Minutes 기준선의 % F% F of baseline 1,000 ppm의 FA/FAME1,000 ppm FA / FAME 기준선의 % F% F of baseline 1,000 ppm의 AM1,000 ppm am 기준선의 % F% F of baseline 1,000 ppm의 2:1 AM-FA/FAME1,000 ppm 2: 1 AM-FA / FAME 3030 272272 193193 109109 6565 123123 4343 6060 432432 277277 154154 110110 N/AN / A 7575 120120 N/AN / A N/AN / A 235235 153153 N/AN / A 105105

예 9Example 9

이 예에서, 선택된 화학물질을, BLDM을 사용하고 분리형에 배치된 공장의 설정에서 테스트하였다. 표 9는 실지-테스트로부터 바케아이트 침전에 대한 스케일 억제제의 효과를 나타낸다. 남부 공장의 BL을 공장의 조건 - 경질 목재, 분리형 배치, 분리형 라인으로 공급된 화학물질과 함께 사용하였다.In this example, the selected chemicals were tested in a factory setting using BLDM and deployed in a separate form. Table 9 shows the effect of scale inhibitors on bakite precipitation from field-test. The BL of the southern plant was used with the chemical supplied to the plant's conditions—hard wood, split batch, split line.

시간(분)Minutes 기준선의 % F% F of baseline 1,000 ppm의 AM1,000 ppm am 1,000 ppm의 FA/FAME1,000 ppm FA / FAME 1,000 ppm의 1:1 AM-FA/FAME1,000 ppm 1: 1 AM-FA / FAME 300300 2121 55 1010 1One 500500 3333 88 1515 44 600600 65*65 * 99 2020 55 800800 -- 1313 3030 88 1,0001,000 -- 2121 -- 1515 1,1001,100 -- 2525 -- 2020 1,2001,200 -- 88*88 * -- 2020 1,5001,500 -- -- -- 2525 1,7001,700 -- -- -- 166*166 *

* 지수적인 증가를 나타냄* Indicates exponential growth

상기에서 언급된 실시예에 대한 다양한 변경 및 변형이 당해 기술에서 평균적 지식을 가진 자에게 명백하다는 것이 이해되어야 한다. 그러한 변경 및 변형이 본 발명의 범위 및 사상으로부터 출발하지 않고 본 발명의 장점을 감소시키기 않고 만들어 질 수 있다. 따라서, 그러한 변경 및 변형은 첨부된 청구항에 의해 포함된다.It should be understood that various changes and modifications to the embodiments mentioned above will be apparent to those of ordinary skill in the art. Such changes and modifications may be made without departing from the scope and spirit of the invention and without diminishing its advantages. Accordingly, such changes and modifications are included by the appended claims.

Claims (15)

(a) 펄프 공장의 증발기 또는 농축기에서 스케일의 침전 레벨을 측정하는 단계; (a) measuring the precipitation level of the scale in an evaporator or concentrator of a pulp mill; (b) 상기 스케일의 침전의 측정된 레벨이 기결정된 레벨을 초과한다면, 흑색액(BL:black liquor)에 유효량의 스케일-억제 조성물을 첨가하는 단계;(b) adding an effective amount of a scale-inhibiting composition to a black liquor (BL) if the measured level of precipitation of the scale exceeds a predetermined level; (c) 상기 스케일 억제 조성물은 모노카복실산; 폴리카복실산; 지방산; 저분자량 및 고분자량의 방향족 산, 저분자량 및 고분자량의 지방족 설폰산 및 방향족 설폰산; 에스테르, 무수물 및 이들의 아미드; 저분자량 및 고분자량의 아민; 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하고; 및(c) the scale inhibiting composition comprises a monocarboxylic acid; Polycarboxylic acid; fatty acid; Low molecular weight and high molecular weight aromatic acids, low molecular weight and high molecular weight aliphatic sulfonic acids and aromatic sulfonic acids; Esters, anhydrides and their amides; Low and high molecular weight amines; And one or more compounds selected from the group consisting of combinations thereof; And (d) 불활성 형광 추적자를 사용하여 폐액에 있는 스케일-억제 조성물의 농도를 모니터링하는 단계;를 선택적으로 포함하는 것을 특징으로 하고,(d) monitoring the concentration of the scale-suppressing composition in the waste fluid using an inert fluorescence tracker; 상기 폐액은 약 50% 미만의 고체 함량을 선택적으로 갖는, 펄프 공장의 증발기 또는 농축기에서 폐액으로부터 나온 스케일 침전을 억제하는 방법.Said waste liquor optionally having a solids content of less than about 50%; inhibiting scale precipitation from the waste liquor in an evaporator or concentrator of a pulp mill. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, (a) 온도-조절된 외부 표면을 갖는 탐침을 펄프 공장의 증발기 또는 농축기로 삽입하는 단계;(a) inserting a probe having a temperature-controlled outer surface into an evaporator or concentrator of a pulp mill; (b) 상기 온도-조절된 외부 표면을 상기 폐액과 접촉시키는 단계;(b) contacting the temperature-controlled outer surface with the waste fluid; (c) 상기 온도-조절된 외부 표면의 열 전도도를 측정하는 단계(상기 열 전도도는 상기 온도-조절된 외부 표면상에 침전된 스케일의 양에 따라 결정됨);(c) measuring the thermal conductivity of the temperature-controlled outer surface, the thermal conductivity being determined by the amount of scale deposited on the temperature-controlled outer surface; (d) 상기 측정된 열 전도도를 제어기로 전달하는 단계; (d) transferring the measured thermal conductivity to a controller; (e) 상기 측정된 열 전도도를 기준으로 하여, 상기 펄프 공장의 증발기 또는 농축기에서 침전된 스케일의 레벨을 결정하는 단계; 및(e) determining the level of scale precipitated in the evaporator or concentrator of the pulp mill based on the measured thermal conductivity; And (f) 상기 측정된 스케일 침전의 레벨이 상기 기결정된 레벨을 초과한다면, 유효량의 스케일-억제 조성물을 상기 폐액에 첨가하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.(f) if the measured level of scale precipitation exceeds the predetermined level, adding an effective amount of the scale-suppressing composition to the waste liquor. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 탐침의 온도-조절된 외부 표면상의 열 전도도를 간헐적으로 또는 연속적으로 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Intermittently or continuously measuring thermal conductivity on the temperature-controlled outer surface of the probe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스케일은 바케아이트, 소듐 설페이트, 소듐 카보네이트, 포집된 유기 물질, 칼슘 카보네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 스케일을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Said scale comprising at least one scale selected from the group consisting of bakate, sodium sulfate, sodium carbonate, collected organic material, calcium carbonate, and combinations thereof. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 흑색액을 기준으로 하여, 약 1 내지 약 2,000 ppm의 하나 이상의 화합 물을 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Based on the black liquor, adding about 1 to about 2,000 ppm of one or more compounds. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기 카복실산은, The organic carboxylic acid, 약 1,000 내지 약 50,000의 분자량을 갖는 약 1:1 비율의 아크릴산-말레산 공중합체; Acrylic acid-maleic acid copolymer in a ratio of about 1: 1 having a molecular weight of about 1,000 to about 50,000; 약 1,000 내지 약 50,000의 분자량을 갖는 에틸렌-비닐 아세테이트-메타크릴산 공중합체; Ethylene-vinyl acetate-methacrylic acid copolymer having a molecular weight of about 1,000 to about 50,000; 프탈산 및 다른 방향족 빅-디카복실산(vic-dicarboxylic acid); Phthalic acid and other aromatic vic-dicarboxylic acids; 아마씨 오일 중합체; Flaxseed oil polymer; 말레산 무수물의 존재하에서 열 중합체화되고, 펜타에리스리톨과 선택적으로 교차-결합된 아마씨 오일 중합체; 및 Flaxseed oil polymer thermally polymerized in the presence of maleic anhydride and optionally cross-linked with pentaerythritol; And 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.And a combination thereof. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기 카복실산은 하나의 카복실산 또는 약 C5 내지 약 C50의 사슬 길이를 갖는 지방산 및/또는 지방산 에스테르의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein said organic carboxylic acid comprises one carboxylic acid or a mixture of fatty acids and / or fatty acid esters having a chain length of about C5 to about C50. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기 카복실산, 유기 지방산 및/또는 지방산 에스테르는, The organic carboxylic acid, organic fatty acid and / or fatty acid ester, 천연의 지방산 알킬 에스테르 단계의 지방산 염 용액에 산을 첨가하는 단계; Adding an acid to the fatty acid salt solution of the natural fatty acid alkyl ester step; 천연 글리세린 단계의 지방산 염 용액에 산을 첨가하는 단계; 하나 이상의 지방산 염 성분을 함유하는 하나 이상의 바이오디젤 제조 공정의 스트림에 산을 첨가하는 단계; Adding an acid to the fatty acid salt solution of the natural glycerin step; Adding an acid to the stream of at least one biodiesel manufacturing process containing at least one fatty acid salt component; 트리글리세리드를 수반한 트랜스에스테르화 반응을 하는 단계; 및 Performing a transesterification reaction with triglycerides; And 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로터 선택되는 바이오디젤 제조 공정 중 하나 이상의 단계로부터 유래될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.And a biodiesel manufacturing process selected from the group consisting of combinations thereof. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기 카복실산, 유기 지방산 및/또는 지방산 에스테르는, The organic carboxylic acid, organic fatty acid and / or fatty acid ester, 메틸 에스테르, 에틸 에스테르, 염, 메탄올, 에탄올, 글리세린, 물 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And a component selected from the group consisting of methyl esters, ethyl esters, salts, methanol, ethanol, glycerin, water and combinations thereof. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기 카복실산, 유기 지방산 및/또는 지방산 에스테르는, The organic carboxylic acid, organic fatty acid and / or fatty acid ester, C6 내지 C24 포화된 지방산 및 불포화된 지방산; C6 to C24 saturated fatty acids and unsaturated fatty acids; C6 내지 C24 포화된 지방산 염 및 불포화된 지방산 염; C6 to C24 saturated fatty acid salts and unsaturated fatty acid salts; C1 내지 C6의 모노-, 디- 및 트리하이드릭 알콜을 갖는 그의 에스테르; 및 Esters thereof having mono-, di- and trihydric alcohols of C1 to C6; And 하나 이상의 무기 염으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.A process comprising at least one component selected from the group consisting of at least one inorganic salt. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기 지방산은, 팔미트산, 팔미토레인산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 아라키드산, 아이코센산, 베핸산, 리그노세르산, 테트라코센산 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.The organic fatty acid is selected from the group consisting of palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidic acid, icosenic acid, Behanne acid, lignoseric acid, tetracosenoic acid and combinations thereof Characterized in that the method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기 산 무수물 또는 아미드는, The organic acid anhydride or amide, 옥타데세닐/헥사데세닐-숙신산 무수물; 옥타데세닐/이소옥타데세닐-숙신산 무수물; Octadecenyl / hexadecenyl-succinic anhydride; Octadecenyl / isooctadecenyl-succinic anhydride; 지방산 무수물 혼합물; Fatty acid anhydride mixtures; 1,8-나프탈렌디카복실산 아미드; 및 1,8-naphthalenedicarboxylic acid amide; And 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.And a combination thereof. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 설폰산은, The sulfonic acid is, 약 1,000 내지 약 50,000의 분자량을 갖는 1:1 비율의 스티렌설폰산-말레산 공중합체; Styrenesulfonic acid-maleic acid copolymer in a 1: 1 ratio having a molecular weight of about 1,000 to about 50,000; 설포네이트된 나프탈렌-포름알데히드 응축물; Sulfonated naphthalene-formaldehyde condensate; 약 C5 내지 약 C18의 알킬 사슬의 길이를 갖는 알킬-설폰산; 및 Alkyl-sulfonic acids having an alkyl chain length of about C5 to about C18; And 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.And a combination thereof. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 아민은, The amine is, 약 1,000 내지 약 100,000의 분자량을 갖는 선형 또는 교차-결합된 폴리에틸렌이민; Linear or cross-linked polyethyleneimines having a molecular weight of about 1,000 to about 100,000; 약 1,000 내지 약 100,000의 분자량을 갖는 선형 또는 교차-결합된 폴리에틸렌이민의 카복시메틸 또는 디티오카바메이트 유도체; Carboxymethyl or dithiocarbamate derivatives of linear or cross-linked polyethyleneimine having a molecular weight of about 1,000 to about 100,000; N-비닐피롤리돈-디알릴디메틸암모늄 공중합체; N-vinylpyrrolidone-diallyldimethylammonium copolymer; 4-피페리디놀; 및 4-piperidinol; And 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.And a combination thereof. (a) 온도-조절된 외부 표면을 갖는 탐침을 펄프 공장의 증발기 또는 농축기로 삽입하는 단계;(a) inserting a probe having a temperature-controlled outer surface into an evaporator or concentrator of a pulp mill; (b) 상기 온도-조절된 외부 표면을 폐액과 접촉시키는 단계;(b) contacting said temperature-controlled outer surface with waste fluid; (c) 상기 탐침의 온도-조절된 외부 표면 상에서 열 전도도를 간헐적으로 또는 연속적으로 측정하는 단계(상기 열 전도도는 상기 온도-조절된 외부 표면상에 침전된 스케일의 양에 따라 결정됨);(c) measuring the thermal conductivity intermittently or continuously on the temperature-controlled outer surface of the probe, the thermal conductivity being determined by the amount of scale deposited on the temperature-controlled outer surface; (d) 상기 측정된 열 전도도를 제어기로 전달하는 단계; 및(d) transferring the measured thermal conductivity to a controller; And (e) 상기 측정된 열 전도도를 기준으로 하여, 상기 펄프 공장의 증발기 또는 농축기에서 침전된 스케일의 레벨을 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 펄프 공장의 증발기 또는 농축기에서 폐액으로부터 나온 스케일의 침전을 모니터링하는 방법.(e) determining the level of scale precipitated in the evaporator or concentrator of the pulp mill based on the measured thermal conductivity; scale from the waste liquid in the evaporator or concentrator of the pulp mill; To monitor the sedimentation.
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7985318B2 (en) * 2007-05-10 2011-07-26 Nalco Company Method of monitoring and inhibiting scale deposition in pulp mill evaporators and concentrators
US8500957B2 (en) * 2007-08-29 2013-08-06 Nalco Company Enhanced method for monitoring the deposition of organic materials in a papermaking process
CN102105443B (en) 2008-03-28 2014-05-28 埃科莱布有限公司 Sulfoperoxycarboxylic acids, their preparation and methods of use as bleaching and antimicrobial agents
US8809392B2 (en) 2008-03-28 2014-08-19 Ecolab Usa Inc. Sulfoperoxycarboxylic acids, their preparation and methods of use as bleaching and antimicrobial agents
US8871807B2 (en) 2008-03-28 2014-10-28 Ecolab Usa Inc. Detergents capable of cleaning, bleaching, sanitizing and/or disinfecting textiles including sulfoperoxycarboxylic acids
EP2534254A4 (en) * 2010-02-08 2014-01-22 Iogen Energy Corp Method for scale removal during a lignocellulosic conversion process
ES2474567T5 (en) * 2010-07-16 2021-10-27 Nestle Sa Advanced heating device
US20120202907A1 (en) * 2011-02-05 2012-08-09 Kurt Kurple Lignin based polyol from black liquor and glycerine
CN102192862A (en) * 2011-03-07 2011-09-21 海南金海浆纸业有限公司 Method for measuring solid content in heavy black liquid
PT2753750T (en) * 2011-09-05 2019-06-06 Stora Enso Oyj Process for treating hardwood black liquor and hardwood black liquor treated according to the process
US9321664B2 (en) 2011-12-20 2016-04-26 Ecolab Usa Inc. Stable percarboxylic acid compositions and uses thereof
US9242879B2 (en) 2012-03-30 2016-01-26 Ecolab Usa Inc. Use of peracetic acid/hydrogen peroxide and peroxide-reducing agents for treatment of drilling fluids, frac fluids, flowback water and disposal water
US20140256811A1 (en) 2013-03-05 2014-09-11 Ecolab Usa Inc. Efficient stabilizer in controlling self accelerated decomposition temperature of peroxycarboxylic acid compositions with mineral acids
US8822719B1 (en) 2013-03-05 2014-09-02 Ecolab Usa Inc. Peroxycarboxylic acid compositions suitable for inline optical or conductivity monitoring
US10165774B2 (en) 2013-03-05 2019-01-01 Ecolab Usa Inc. Defoamer useful in a peracid composition with anionic surfactants
US9128010B2 (en) * 2013-03-14 2015-09-08 Ecolab Usa Inc. Device and methods of using a piezoelectric microbalance sensor
US9063080B2 (en) 2013-07-26 2015-06-23 Ecolab Usa Inc. Method of deposition monitoring
FI125102B (en) * 2013-11-19 2015-06-15 Kemira Oyj A method for determining a crust inhibitor in a sample
FI125111B (en) * 2013-11-19 2015-06-15 Kemira Oyj A method for analyzing a sample comprising first and second anticaking agents
US9290851B2 (en) 2014-06-03 2016-03-22 Ecolab Usa Inc. Specific 3-alkylamino-2-hydroxysuccinic acids and their salts as corrosion inhibitors for ferrous metals
US9534300B2 (en) 2014-06-04 2017-01-03 Ecolab Usa Inc. Water soluble substituted imidazolines as corrosion inhibitors for ferrous metals
US9828264B2 (en) 2014-07-23 2017-11-28 Ecolab Usa Inc. Hydrogen sulfide abatement in geothermal facilities
US9688903B2 (en) 2014-12-30 2017-06-27 Ecolab Usa Inc. Mitigation of corrosion in geothermal systems
CN105696399A (en) * 2016-03-16 2016-06-22 华南理工大学 Scale inhibition method
CN109690265A (en) * 2016-08-04 2019-04-26 燃料技术公司 Sediment monitoring for black liquor recovery boilers
JP6365639B2 (en) * 2016-11-25 2018-08-01 栗田工業株式会社 Sodium salt scale inhibitor, sodium salt scale prevention method, aqueous viscosity reducing agent, aqueous management method, and aqueous viscosity reducing method
US20210002826A1 (en) * 2019-07-01 2021-01-07 Solenis Technologies, L.P. Kraft pulp mill scale control with end group modified polycarboxylates
US20220411295A1 (en) * 2020-01-06 2022-12-29 Solugen, Inc. Multifunctional additive
CN111414974B (en) * 2020-03-30 2022-04-26 中国人民解放军国防科技大学 Microwave link rain measurement network topological structure optimization method based on communication base station
CN113955867B (en) * 2021-09-28 2023-03-17 西安建筑科技大学 Functional carbon dot corrosion and scale inhibitor for fluorescent tracing of traditional Chinese medicine residues, preparation method and application

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3289734A (en) * 1965-08-17 1966-12-06 Nalco Chemical Co Scale deposition inhibition in black liquor multiple effect concentration processes using a styrene copolymer
US4018702A (en) * 1974-03-11 1977-04-19 Calgon Corporation Corrosion inhibition with amine adducts of maleic anhydride polymers
US3965027A (en) * 1974-03-11 1976-06-22 Calgon Corporation Scale inhibition and corrosion inhibition
US4255309A (en) * 1979-08-16 1981-03-10 Betz Laboratories, Inc. Polyacrylic acids and methyl vinyl ether/maleic anhydride copolymers as soft scale inhibitors
US4263092A (en) * 1979-08-16 1981-04-21 Betz Laboratories, Inc. Method for treating black liquor using acrylic acid polymer
JPS5738995A (en) * 1980-08-21 1982-03-03 Sekiguchi:Kk Boiler compound for middle to low pressure boiler
US4783314A (en) * 1987-02-26 1988-11-08 Nalco Chemical Company Fluorescent tracers - chemical treatment monitors
DE3809663A1 (en) 1988-03-23 1989-10-12 Metallgesellschaft Ag METHOD FOR REDUCING DEPOSITS IN EQUIPMENT FOR EVAPORATING SULFIT BLUE
ES2082370T3 (en) 1991-05-31 1996-03-16 Calgon Corp CONTROL OF INCRUSTATIONS IN BLACK LIQUOR EVAPORATORS.
US5254286A (en) * 1991-05-31 1993-10-19 Calgon Corporation Composition for controlling scale in black liquor evaporators
JPH0699879B2 (en) * 1992-08-27 1994-12-07 伯東株式会社 Scale adhesion preventive agent for pulp digester and method for preventing scale adhesion
JPH06165998A (en) * 1992-11-27 1994-06-14 Permachem Asia Ltd Scale trouble preventive agent
FI96785B (en) * 1994-07-11 1996-05-15 Ahlstroem Oy Method and apparatus for treating black liquor
BR9503967A (en) * 1994-09-12 1996-09-24 Rohm & Haas Process of inhibiting scale formation
FI96786B (en) * 1994-10-24 1996-05-15 Tampella Power Oy A method for reducing fouling of the thermal surfaces of a sulphate pulp mill evaporator
JP3039398B2 (en) * 1996-10-30 2000-05-08 三浦工業株式会社 Injection method of scale remover in boiler
CA2229973C (en) * 1997-02-21 2002-08-13 Ahlstrom Machinery Oy Method of inhibiting scaling in black liquor evaporators
JP3319339B2 (en) * 1997-06-05 2002-08-26 栗田工業株式会社 Chemical injection control device
JP3322174B2 (en) * 1997-06-27 2002-09-09 栗田工業株式会社 Fouling measurement method and apparatus
US6146495A (en) * 1998-08-31 2000-11-14 Nalco Chemical Company Kraft process for the production of wood pulp by adding a copolymer of 1,2-dihydroxy-3-butene antiscalant
JP2000171397A (en) * 1998-12-04 2000-06-23 Touzai Kagaku Sangyo Kk Concentration management method for water treating chemical
US6632419B2 (en) * 1999-05-04 2003-10-14 Aradigm Corporation Increasing libido in humans via acute testosterone administration
US6355214B1 (en) * 1999-06-16 2002-03-12 Hercules Incorporated Methods of preventing scaling involving inorganic compositions, and inorganic compositions therefor
US6333005B1 (en) * 1999-06-16 2001-12-25 Hercules Incorporated Methods of preventing scaling involving inorganic compositions in combination with copolymers of maleic anhydride and isobutylene, and compositions therefor
US6250140B1 (en) * 1999-06-22 2001-06-26 Nalco Chemical Company Method for measuring the rate of a fouling reaction induced by heat transfer using a piezoelectric microbalance
US6645428B1 (en) * 2000-04-27 2003-11-11 Ondeo Nalco Company Fluorescent monomers and tagged treatment polymers containing same for use in industrial water systems
US6440327B1 (en) * 2001-01-31 2002-08-27 Ondeo Nalco Company Polymers and use thereof as scale inhibitors
MY138251A (en) * 2001-06-06 2009-05-29 Thermphos Trading Gmbh Method for inhibiting calcium salt scale
MY129053A (en) * 2001-06-06 2007-03-30 Thermphos Trading Gmbh Composition for inhibiting calcium salt scale
JP2003193385A (en) * 2001-12-21 2003-07-09 Nippon Shokubai Co Ltd Papermaking chemical
US6685840B2 (en) * 2002-01-31 2004-02-03 Ondeo Nalco Company Method for determining the dissolution rate of a solid water treatment product
GB0317208D0 (en) * 2003-07-23 2003-08-27 Rhodia Cons Spec Ltd Scale inhibition in water systems
US7220382B2 (en) * 2003-07-31 2007-05-22 Nalco Company Use of disulfonated anthracenes as inert fluorescent tracers
AU2005233167A1 (en) * 2004-04-12 2005-10-27 Carbo Ceramics, Inc. Coating and/or treating hydraulic fracturing proppants to improve wettability, proppant lubrication, and/or to reduce damage by fracturing fluids and reservoir fluids
US7666963B2 (en) * 2005-07-21 2010-02-23 Akzo Nobel N.V. Hybrid copolymers
US7942270B2 (en) * 2006-02-16 2011-05-17 Nalco Company Fatty acid by-products and methods of using same
US7985318B2 (en) * 2007-05-10 2011-07-26 Nalco Company Method of monitoring and inhibiting scale deposition in pulp mill evaporators and concentrators

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JP2010527749A (en) 2010-08-19

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